纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂及其制备与应用制造技术

一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂及其制备与应用，属于乙炔加氢反应催化剂技术领域。本发明专利技术采用强静电吸附法，以纳米二氧化硅为载体，通过氨水的调节使溶液pH高于载体等电点，使载体带负电；在氨水中Cu、Ru分别形成带正电的金属络合物，金属通过强静电吸附作用锚定在载体表面，制备原子级分散钌铜双金属催化剂用于乙炔选择性加氢反应。本发明专利技术制得的催化剂催化乙炔加氢反应时，反应温度超过170℃时，乙炔转化率可达100％，乙烯选择性为90％‑100％。且催化剂稳定性优异，能够保持长时间的活性而没有明显失活现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于乙炔加氢反应催化剂，具体涉及一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂及其制备与应用。

技术介绍

1、乙烯(c2h4)是一种可用于生产塑料、纤维、橡胶等化学品的基础化工原料，具有十分重要的工业应用价值。在乙烯工业中，乙烯原料气中少量乙炔杂质的存在不仅会毒化下游聚合反应的催化剂，还会导致聚合物产品生产质量的下降。催化乙炔选择性加氢为乙烯是实现乙烯原料气高效净化的关键环节，在乙烯工业生产过程中具有十分重要的意义。

2、乙烯工业中广泛应用的传统乙炔选择性加氢催化剂是氧化铝负载钯银催化剂，但该催化剂乙烯选择性较低，副产物绿油生成量高，贵金属原子利用率低，随着贵金属价格的逐年攀升，催化剂成本显著增加。贵金属昂贵的价格和稀缺性使得设计开发低成本高效的非贵金属乙炔加氢催化剂作为钯基催化剂的经济高效替代品具有重要意义。铜基催化剂对乙炔加氢表现出很好的乙烯选择性，但其较弱的催化加氢活性导致需要提高反应温度才能达到反应需要，以铜为活性金属的催化剂大多要在200℃实现乙炔完全转化。然而乙炔催化加氢反应为放热反应，较高的反应温度会使其面临聚合偶联副反应，稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂以纳米二氧化硅为载体；以铜和钌为活性材料，铜以团簇、钌以单原子的形式分散锚定在载体表面；所述催化剂中铜的负载量为载体质量的0.1wt.％～2wt.％，钌的负载量为载体质量的0.02wt.％～0.5wt.％；

2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂，其特征在于，铜的负载量为载体质量的0.25wt.％～1wt.％；钌的负载量为载体质量的0.05wt.％～0.2wt.％。

3.一种权利要求1或2所述的纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

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【技术特征摘要】

1.一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂以纳米二氧化硅为载体；以铜和钌为活性材料，铜以团簇、钌以单原子的形式分散锚定在载体表面；所述催化剂中铜的负载量为载体质量的0.1wt.％～2wt.％，钌的负载量为载体质量的0.02wt.％～0.5wt.％；

2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂，其特征在于，铜的负载量为载体质量的0.25wt.％～1wt.％；钌的负载量为载体质量的0.05wt.％～0.2wt.％。

3.一种权利要求1或2所述的纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，混合溶液中nh3与cu的摩尔比nh3：cu＞20：1；cu前驱体为硝酸铜；纳米二氧化硅平均粒径为20nm，载体与铜质量比为(50-1000)：1；反应时间为2h-12h，搅拌速率为300r/min-900r/min；干燥温度为60℃-80℃。

5.根据权利要求3所述的纳米二氧化硅负载钌铜双金属催化剂的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪阳，隋成荃，刁江勇，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：