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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂,尤其涉及一种抗盐型双金属负载催化剂的制备方法及其在多元醇加氢或氧化反应中的应用。
技术介绍
1、多元醇(如甘油、乙二醇、丙二醇等)是重要的化学原料,在能源、环保和化学工业中具有广泛的应用。在多元醇的加氢与氧化反应中,催化剂的性能直接影响反应效率。然而,传统的催化剂在高盐环境下活性衰退,催化效率下降,限制了其在某些工业过程中的应用。
2、现有的催化剂采用金属氧化物(如al2o3、tio2等)作为载体,通过金属浸渍和焙烧等方法负载活性金属。然而,传统的负载型催化剂在高盐环境中容易受到盐离子影响,导致催化剂表面活性位点被盐分覆盖,从而使催化剂失去活性,催化效率显著下降。此外,现有催化剂的制备工艺中,对催化剂表面盐分的去除并未给予足够关注,通常采用简单的物理洗涤方法去除残留盐分,但这些方法往往效率较低,无法彻底清除盐分,导致催化剂的活性和稳定性大幅衰退。因此,亟需开发一种能够在高盐环境中保持高效催化活性的催化剂。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,该方法通过金属氧化物载体和贵金属、过渡金属的协同作用,采用创新的前处理和脱盐工艺,显著提升了催化剂在高盐浓度环境中的稳定性和活性,为多元醇的加氢和氧化反应提供了新的解决方案。
2、为了达到上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:
3、一种抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)金属氧化物载体预处理:对金属氧化物
5、(2)盐洗处理:采用盐溶液对预处理后的金属氧化物载体进行盐洗处理,然后用水洗涤去除多余盐分;盐洗处理采用特定浓度的盐溶液进行洗涤,去除可能的溶解盐和杂质,进一步提高催化剂的抗盐性;
6、(3)第一次焙烧处理:在惰性气体保护下升温进行焙烧处理;
7、(4)浸渍处理:将第一次焙烧后的载体浸渍于含有贵金属盐与过渡金属盐的混合溶液中,浸渍完成后进行干燥,得到负载金属的载体;所述贵金属盐为pt、pd、rh金属盐中的至少一种,所述过渡金属盐为cu、w金属盐中的至少一种;所述贵金属与过渡金属的元素质量比为1:1~1:10;所述混合溶液中贵金属与过渡金属的质量和为载体质量的2~7%;贵金属负责催化反应的主要活性,而过渡金属则提供辅助作用,增强催化剂的耐久性与抗盐性;
8、(5)第二次焙烧处理:升温对负载金属的载体进行第二次焙烧处理;
9、(6)脱盐处理:采用电化学脱盐工艺,去除表面残留的盐分,取出后进行洗涤和干燥,即得所述抗盐型双金属负载催化剂。
10、优选的,步骤(1)所述前处理为酸洗或碱洗;
11、所述酸洗采用浓度0.1~1mol/l的稀硝酸溶液;所述金属氧化物载体与稀硝酸溶液的比例为1g:30~80 ml;所述酸洗的处理时间为0.5~5 h。
12、所述碱洗采用浓度0.5~2 mol/l的氢氧化钠溶液;所述金属氧化物载体与氢氧化钠溶液的比例为1g:20~40 ml;所述碱洗的处理时间为0.5~5 h。
13、优选的,步骤(2)所述盐溶液为浓度为0.5~5wt%的氯化钠溶液,所述盐洗处理的时间为0.5~10 h。
14、优选的,步骤(3)所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种;所述焙烧的温度为400~800℃,时间为2~6 h;所述升温速率为2~10 ℃/min。
15、优选的,步骤(4)所述贵金属盐为六水合氯铂酸、氯铂酸钾、硝酸铂、硝酸钯、氯化铑中的至少一种;所述过渡金属盐为硝酸铜、偏钨酸铵、仲钨酸铵中的至少一种。
16、优选的,步骤(4)所述干燥的温度为80~120 ℃,时间为12~24 h。
17、优选的,步骤(5)所述第二次焙烧的温度为300~600 ℃,时间为2~6 h;所述升温速率为2~10 ℃/min;所述第二次焙烧温度低于第一次焙烧的温度。
18、优选的,步骤(6)所述电化学脱盐的装置中,阳极材料为铂电极,阴极材料为铜电极,电解质溶液为0.5 mol/l的硫酸钠溶液;所述电化学脱盐装置的电压为3~10 v,电解时间为2~8 h,电解温度为20~60 ℃,搅拌速率为100~500 rpm;
19、步骤(6)所述干燥温度为80~100 ℃;所述干燥时间为12~24 h。
20、本专利技术的另一个目的是提供一种上述方法制备的催化剂的用途,所述催化剂用于水相中多元醇加氢或氧化反应,所述多元醇为甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇或含有多个羟基的糖类中的至少一种,所述含有多个羟基的糖类包括葡萄糖、甘露糖、木糖中的任意一种;
21、所述反应的温度为50~200 ℃,反应时间为0.5~48 h,反应压力为0.1~4.0 mpa。
22、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
23、(1)优异的抗盐性能:通过创新的电化学脱盐工艺,本专利技术能够有效去除催化剂表面残留盐分,显著提高催化剂在高盐浓度环境中的稳定性和催化活性,解决了传统催化剂在盐环境下活性衰退的问题。
24、(2)提升催化效率与长期稳定性:所制备的催化剂在多元醇的加氢和氧化反应中展现出优异的催化效率,且在高盐环境下表现出较长时间的高转化率和高选择性,明显优于现有催化剂,具有较高的长期运行稳定性。
25、(3)创新的电化学脱盐工艺:通过电化学脱盐法,精确去除催化剂表面盐分,避免了传统物理洗涤方法的局限性,保证了催化剂活性位点的最大化暴露,提升了催化剂的使用寿命和经济性。
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1.一种抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述前处理为酸洗或碱洗;
3.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述盐溶液为浓度为0.5~5wt%的氯化钠溶液,所述盐洗处理的时间为0.5~10 h。
4.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种;所述焙烧的温度为400~800 ℃,时间为2~6 h;所述升温速率为2~10 ℃/min。
5.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述贵金属盐为六水合氯铂酸、氯铂酸钾、硝酸铂、硝酸钯、氯化铑中的至少一种;所述过渡金属盐为硝酸铜、偏钨酸铵、仲钨酸铵中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述干燥的温度为80~120 ℃,时间为12~24 h。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(6)所述电化学脱盐的装置中,阳极材料为铂电极,阴极材料为铜电极,电解质溶液为0.5 mol/L的硫酸钠溶液;所述电化学脱盐装置的电压为3~10 V,电解时间为2~8 h,电解温度为20~60 ℃,搅拌速率为100~500 rpm;
9.一种权利要求1~8任意一项所述方法制备的催化剂的用途,其特征在于,所述催化剂用于水相中多元醇加氢或氧化反应,所述多元醇为甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、葡萄糖、甘露糖、木糖中的至少一种;
...【技术特征摘要】
1.一种抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述前处理为酸洗或碱洗;
3.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述盐溶液为浓度为0.5~5wt%的氯化钠溶液,所述盐洗处理的时间为0.5~10 h。
4.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种;所述焙烧的温度为400~800 ℃,时间为2~6 h;所述升温速率为2~10 ℃/min。
5.根据权利要求1所述的抗盐型双金属负载催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述贵金属盐为六水合氯铂酸、氯铂酸钾、硝酸铂、硝酸钯、氯化铑中的至少一种;所述过渡金属盐为硝酸铜、偏钨酸铵、仲钨酸铵中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗盐型双金属...
【专利技术属性】
技术研发人员:俞伟,金鑫,王桂阳,严文娟,张通,张东培,刘腾,杨朝合,金有海,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:
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