【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备领域，具体涉及一种用于丙烷脱氢的co基催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、丙烯是石化行业中重要的原料之一，可用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、乙丙橡胶、尼龙66和abs树脂等高附加值产品。近些年来丙烯需求逐年增长，丙烯的消耗量以年均6％的速度迅猛增长，导致传统的丙烯生产方式包括催化裂化、煤制烯烃、蒸汽裂解等都难以满足日益增长的丙烯需求。因此丙烷直接脱氢制丙烯被用来作为新的工艺进行丙烯生产进行工业化应用。相对于其余的工艺，丙烷脱氢具有丙烯选择性高、丙烷成本低等优点。而且产物简单可以进行定量生产丙烯。近年来随着页岩气革命的不断发展丙烷脱氢技术逐渐成为制取丙烯的理想技术。
2、目前工业上pdh催化剂主要包括pt基催化剂以及金属cr基催化剂。pt基催化剂：pt在我国不仅储量有限而且价格昂贵，且纳米结构的pt在高温反应条件下容易积聚长大产生积碳，使催化剂的活性降低；cr基催化剂：价格虽然相对低廉，但是铬引起的环境问题不容忽视。近年来人们对新的可替代的催化剂研究较多，例如钒基催化剂、镓基催化剂、钴基催化剂、钼基催化剂等，过渡金属催化剂在丙烷脱氢行业有着比较好的发展。研发以廉价金属为活性相的新型环保pdh催化剂迫在眉睫。
3、非贵金属co在丙烷脱氢反应中表现出了优异的催化活性，这也是co在丙烷脱氢行业得到良好发展的因素之一。无论是在丙烷转化率还是丙烯选择性上co相比于其他金属都有着较好的稳定性，相比于工业上应用的pt基催化剂和cr基催化剂，co基催化剂成本低廉并且无毒无污染，研究良好稳定的co基
4、中国专利cn 112844445 a公布了一种mfi型silicalite-1分子筛微孔孔道限域的znco双金属催化剂的制备方法及其应用。该催化剂的制备方法包括以正硅酸四乙酯(teos)为硅源、四丙基氢氧化铵(tpaoh)为模板剂，以zn、co金属有机配合物为金属源、同时以去离子水为原料，通过溶液搅拌混合、晶化、离心、洗涤分离、烘干焙烧等步骤，制备出了限域在silicalite-1分子筛微孔孔道中的znco双金属催化剂。中国专利cn 116832852 a公布了一种通过一步水热合成策略，制备钴基催化剂。制备的催化剂在丙烷脱氢反应中展现出优异的催化活性和产物丙烯选择性。然而上述两项专利中采用的分子筛价格较昂贵合成步骤比较复杂，不利于工业化生产。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种co基催化剂。
2、本专利技术所提供的co基催化剂包括sio2载体和负载在所述sio2载体上的活性组分钴，
3、其中，所述sio2载体在负载活性组分钴前先经过改性助剂改性处理，
4、活性组分钴以静电吸附方法负载至改性处理后的sio2载体上，表面趋向于形成硅酸钴相作为活性中心。
5、所述改性助剂选自：乙二醇、乙醇胺、乙二胺中至少一种。
6、上述co基催化剂通过包括如下步骤的方法制备得到：
7、1)sio2载体的预处理
8、采用改性助剂等体积浸渍sio2载体，烘干，得到预处理过的sio2载体；
9、2)co基催化剂的制备
10、将预处理过的sio2载体用去离子水溶解，调节ph值至10-12；将co前驱体溶于去离子水中，调节ph值至10-12；将两者混合，搅拌均匀，离心，收集固体，干燥，焙烧得到co基催化剂；
11、上述方法步骤1)中，所述改性助剂选自：乙二醇、乙二胺、乙醇胺中至少一种；
12、采用乙二醇、乙二胺、乙醇胺中至少一种作为改性助剂，测出吸水率后直接等体积浸渍sio2载体；
13、所述sio2载体与改性助剂的配比可为：2g：3ml-6ml；所述浸渍的温度可为25°c，时间可为0.5h；
14、所述烘干的温度可为100-120℃，时间可为8-14h，具体可为12h；
15、步骤2)中，所述co前驱体为钴盐，具体可为六水合硝酸钴；
16、所述co前驱体中co的质量与步骤1)中sio2载体的质量比为：0.2g：2g；
17、所述烘干的温度可为100-120℃，时间可为8-14h，具体可为12h；
18、所述焙烧的条件为：以2-8℃/min的升温速率升至280-350℃保温煅烧2.5-4.5h。
19、上述方法步骤2)中在干燥前先将离心所得固体用去离子水洗涤，所述洗涤可进行多次，具体可为3次；
20、上述co基催化剂在催化丙烷脱氢制备丙烯中的应用也属于本专利技术的保护范围。
21、本专利技术先用乙二醇、乙醇胺、乙二胺其中一种或两种作为改性助剂将sio2载体进行预处理，然后通过静电吸附的方法将co负载至sio2载体上，所得到的催化剂比采用其它方法(包括不进行预处理)制备催化剂的转化率和稳定性均有提升。
22、本专利技术所做的创新在于：通过改性助剂的加入改变了原有载体的表面活性，提高了表面的硅羟基浓度让金属更分散，金属co更好地与载体活性位点结合来提升转化率和稳定性。如：乙二醇处理可以改善二氧化硅的分散性，减少粒子间的聚集，增加表面积，从而提高钴金属的负载量和分散度，增强其催化效果；还可以改变二氧化硅的表面性质从而降低钴金属的氧化程度，提高其还原性，增强其催化效果；乙二醇处理可以形成一层有机物覆盖在二氧化硅表面，阻碍二氧化硅与钴金属之间的相互作用，从而抑制钴金属的烧结，保持其较小的粒径，增强其催化效果。
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1.一种Co基催化剂，包括SiO2载体和负载在所述SiO2载体上的活性组分钴，
2.根据权利要求1所述的Co基催化剂，其特征在于，所述改性助剂选自：乙二醇、乙醇胺、乙二胺中至少一种。
3.制备权利要求1或2所述的Co基催化剂的方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述改性助剂选自：乙二醇、乙二胺、乙醇胺中至少一种；
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述Co前驱体为钴盐；
6.权利要求1或2所述的Co基催化剂在催化丙烷脱氢制备丙烯中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种co基催化剂，包括sio2载体和负载在所述sio2载体上的活性组分钴，
2.根据权利要求1所述的co基催化剂，其特征在于，所述改性助剂选自：乙二醇、乙醇胺、乙二胺中至少一种。
3.制备权利要求1或2所述的co基催化剂的方法，包括如下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：宋卫余，夏玉辉，刘坚，徐春明，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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