原子级分散Pd-Ru纳米材料催化剂及其制备方法和在无溶剂甲苯加氢反应中的应用技术

本发明专利技术属于液相无溶剂甲苯催化加氢应用催化剂技术领域，具体涉及一种原子级分散Pd‑Ru纳米材料催化剂及其制备方法和在无溶剂甲苯加氢反应中的应用。该催化剂通过共沉淀方法将Pd、Ru以Pd‑Ru原子级分散团簇的形式负载在纳米载体表面，得到原子级分散Pd‑Ru催化剂。催化剂中Pd的负载量为0.1～2.0wt％，Ru的负载量为0.1～2.0wt％。该催化剂用于无溶剂甲苯加氢反应，相比于有溶剂甲苯加氢反应，使反应的效率大大增加，且在温和条件下催化甲苯生成甲基环己烷，催化反应条件为：反应温度100～120℃，氢气压力1.2～2MPa。本发明专利技术所述催化剂原料成本低，制备方法简单，催化活性高，性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液相无溶剂甲苯催化加氢应用催化剂，具体涉及一种原子级分散pd-ru纳米材料催化剂及其制备方法和在无溶剂甲苯加氢反应中的应用。

技术介绍

1、减少二氧化碳排放是全球的当务之急。严格监管控制二氧化碳的排放量和投资可再生能源是目前正在实施的一些缓解策略。为了顺利过渡到能源低碳化，无碳化，需要找出能够替换传统化石燃料的能够大规模应用的清洁能源。但可再生能源相对的受地域限制较大，每天不同时刻的差异以及季节波动较大等不可控的环境影响了其并入电网的使用。氢能是现有的能源体系中较为清洁的能源之一，水是氢能使用之后得到的唯一产物，没有co2或其他的废气生成，能够达到绝对的零排放、零污染，发展氢能或是达成“双碳”目标的主要方式，也将是国家未来的能源体系中的一个重要的组成部分。

2、氢气在环境条件下的低密度使其储存具有挑战性。近年来兴起的液体有机氢载体(lohc)中的储氢，与传统氢气储运方式相比液态有机储氢(liquid organic hydrogencarrier，lohc)常温常压下一般为液体，具有更安全的运输方式、储氢能力更强，且具有可逆性，允本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原子级分散Pd-Ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述催化剂由活性金属组分和纳米材料载体组成，活性金属组分负载在纳米材料载体上；所述催化剂中，Pd的负载量为0.1～2.0wt.％，优选为0.1～0.5wt％，Ru的负载量为0.1～2.0wt.％，优选为0.4～1.0wt％，所述的纳米材料载体的粒径为5～200nm。

2.根据权利要求1所述的原子级分散Pd-Ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述的活性金属组分部分或大部分与纳米材料载体上的空位/缺陷锚定；所述纳米材料载体为纳米金刚石/石墨烯复合材料、纳米金刚石、纳米石墨烯、纳米活性炭、纳米二氧化硅、纳米氧化铝和纳米二氧化钛中...

【技术特征摘要】

1.一种原子级分散pd-ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述催化剂由活性金属组分和纳米材料载体组成，活性金属组分负载在纳米材料载体上；所述催化剂中，pd的负载量为0.1～2.0wt.％，优选为0.1～0.5wt％，ru的负载量为0.1～2.0wt.％，优选为0.4～1.0wt％，所述的纳米材料载体的粒径为5～200nm。

2.根据权利要求1所述的原子级分散pd-ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述的活性金属组分部分或大部分与纳米材料载体上的空位/缺陷锚定；所述纳米材料载体为纳米金刚石/石墨烯复合材料、纳米金刚石、纳米石墨烯、纳米活性炭、纳米二氧化硅、纳米氧化铝和纳米二氧化钛中的一种或多种，优选为纳米金刚石/石墨烯复合材料。

3.根据权利要求2所述的原子级分散pd-ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述的纳米金刚石/石墨烯复合材料是以纳米金刚石为核、以石墨烯为壳形成的核壳结构，为具有sp3碳核-sp2碳壳杂化的核壳结构，所述的石墨烯的壳层厚度为0.1～0.5nm，纳米金刚石/石墨烯复合材料粒径为5～10nm。

4.根据权利要求1所述的原子级分散pd-ru纳米材料催化剂，其特征在于：所述催化剂中，pd、ru以原子级分散的团簇形式负载在载体上，部分或大部分的pd、ru以pd-ru团簇的形式负载在载体上，pd-ru团簇的粒径为0.5～2nm。

5.一种权利要求1-4任一所述的原子级分散pd-ru纳米材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的原子级分散pd-ru纳米材料催化剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪阳，王悦，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：