本发明涉及一种贵金属催化剂的制备工艺，具体涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺。
背景技术：
贵金属催化剂由于能改变化学反应速度而本身又不参与反应，因此在催化剂领域广泛应用，几乎所有的贵金属比如铂、钯、铑、银、钌都可用作催化剂，它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料。
活性炭作为一种优良的催化剂载体被广泛应用于催化剂各个领域，其经酸碱预处理后表面可负载一种或多种金属催化剂，是优化各种金属催化剂性能的有效方法之一。例如，CN102658133A(公开日为2012年09月12日)公开了一种活性炭负载贵金属催化剂的制备方法，其将活性炭载体浸泡在乙二胺四乙酸二钠盐水溶液中预处理，然后将预处理后的活性炭载体与水混合制成炭浆液，将含贵金属的硝酸盐溶液或氯化盐水溶液加入到炭浆液中，25～90℃搅拌2～6h，再在25～80℃条件下加入碱性水溶液调节反应液pH值至6～9，25～80℃保温搅拌0.5～4h，获得浆液，浆液后处理，获得所述活性炭负载贵金属催化剂，避免在活性炭载体预处理过程中使用酸碱，环境友好，催化剂制备过程中不添加助催化剂。
虽然上述现有技术能够满足一定的需要，但这些现有技术仍存在一定的缺陷：比如贵金属在活性炭上的分散效果差，导致贵金属的催化性能低下，使用寿命短。
因此，对于炭基贵金属催化剂存在进一步的改进和优化需求，这也是该技术领域内的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力和出发点所在。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明人在进行了大量的研究之后，从而提供了一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，通过本发明提供的方法使得贵金属不仅在活性炭上的分散效果增强，提高了贵金属的催化性能和反应物的转化率，而且更牢固更持久，延长了使用寿命。
本发明通过以下技术方案实现，具体而言，涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一，采用反相悬浮聚合法或/和硬模板法制备孔结构可控的球形中孔炭，所述球形中孔炭的比表面积在362-780m2/g之间，孔径在4-7nm之间，孔容在1.56-3.89cm3/g之间；
步骤二，将所述球形中孔炭作为载体进行担载钯贵金属，先在硝酸盐水溶液中加入钯贵金属，再将所述球形中孔炭加入到所述硝酸盐水溶液中，接着加入质量分数浓度为30％的双氧水，然后在45～52℃下搅拌1～5h，再调节反应液pH值至7～8，再在60～75℃条件下保温搅拌1～2h，所述钯贵金属与所述球形中孔炭的重量百分比为0.2-10％；
步骤三，将获得的溶液进行后处理，在30-35℃条件下，进行一次抽滤，获得一次滤饼，将一次滤饼用纯水洗涤后进行二次抽滤，获得二次滤饼，真空室温干燥，即获得球形中孔炭基贵金属催化剂。
优选的，步骤一中，所述球形中孔炭的比表面积在572m2/g，孔径在6nm，孔容在2.54cm3/g。
优选的，步骤二中，所述硝酸盐水溶液为硝酸钠水溶液，所述硝酸盐水溶液与所述双氧水的体积比100:1.3。
优选的，步骤二中，在48℃下搅拌3h，再调节反应液pH值至8，再在63℃条件下保温搅拌2h，所述钯贵金属与所述球形中孔炭的重量百分比为5.7％。
优选的，步骤三中，后处理时，在32℃条件下，进行抽滤。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过对催化剂载体球形中孔炭的筛选、贵金属担载方法、担载条件、贵金属担载量等因素的综合优化，比如担载pH、温度和浸渍时间，尤其是担载过程中的双氧水处理，使得贵金属在球形中孔炭载体上的分散更均匀更牢固，提高了贵金属的催化性能，延长了使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，由以下步骤组成：
步骤一，采用反相悬浮聚合法和硬模板法结合的方法制备孔结构可控的球形中孔炭，球形中孔炭的比表面积在572m2/g，孔径在6nm，孔容在2.54cm3/g；
步骤二，将球形中孔炭作为载体进行担载钯贵金属，先在硝酸钠水溶液中加入钯贵金属，再将球形中孔炭加入到硝酸钠水溶液中，接着加入质量分数浓度为30％的双氧水，硝酸钠水溶液与双氧水的体积比100:1.3，然后在48℃下搅拌3h，再调节反应液pH值至8，在63℃条件下保温搅拌2h，钯贵金属与球形中孔炭的重量百分比为5.7％；
步骤三，将获得的溶液进行后处理，在32℃条件下，进行一次抽滤，获得一次滤饼，将一次滤饼用纯水洗涤后进行二次抽滤，获得二次滤饼，真空室温干燥，即获得球形中孔炭基贵金属催化剂，经电子显微镜检测，球形中孔炭载体上的钯贵金属均匀布满在球形中孔炭基的孔表面。
实施例2
本实施例涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，由以下步骤组成：
步骤一，采用反相悬浮聚合法和硬模板法结合的方法制备孔结构可控的球形中孔炭，球形中孔炭的比表面积在362m2/g，孔径在6nm，孔容在3.89cm3/g；
步骤二，将球形中孔炭作为载体进行担载钯贵金属，先在硝酸钠水溶液中加入钯贵金属，再将球形中孔炭加入到硝酸钠水溶液中，接着加入质量分数浓度为30％的双氧水，硝酸钠水溶液与双氧水的体积比100:1.3，然后在45℃下搅拌3h，再调节反应液pH值至8，在60℃条件下保温搅拌2h，钯贵金属与球形中孔炭的重量百分比为0.2％；
步骤三，将获得的溶液进行后处理，在32℃条件下，进行一次抽滤，获得一次滤饼，将一次滤饼用纯水洗涤后进行二次抽滤，获得二次滤饼，真空室温干燥，即获得球形中孔炭基贵金属催化剂，经电子显微镜检测，球形中孔炭载体上的钯贵金属均匀布满在球形中孔炭基的孔表面。
实施例3
本实施例涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，由以下步骤组成：
步骤一，采用反相悬浮聚合法和硬模板法结合的方法制备孔结构可控的球形中孔炭，球形中孔炭的比表面积在572m2/g，孔径在7nm，孔容在1.56cm3/；
步骤二，将球形中孔炭作为载体进行担载钯贵金属，先在硝酸盐水溶液中加入钯贵金属，再将球形中孔炭加入到硝酸钠水溶液中，接着加入质量分数浓度为30％的双氧水，硝酸钠水溶液与双氧水的体积比100:1.3，然后在48℃下搅拌5h，再调节反应液pH值至7，在63℃条件下保温搅拌1h，钯贵金属与球形中孔炭的重量百分比为5.7％；
步骤三，将获得的溶液进行后处理，在35℃条件下，进行一次抽滤，获得一次滤饼，将一次滤饼用纯水洗涤后进行二次抽滤，获得二次滤饼，真空室温干燥，即获得球形中孔炭基贵金属催化剂，经电子显微镜检测，球形中孔炭载体上的钯贵金属均匀布满在球形中孔炭基的孔表面。
实施例4
本实施例涉及一种球形中孔炭基贵金属催化剂的制备工艺，由以下步骤组成：
步骤一，采用反相悬浮聚合法和硬模板法结合的方法制备孔结构可控的球形中孔炭，球形中孔炭的比表面积在780m2/g，孔径在4nm，孔容在2.54cm3/g；
步骤二，将球形中孔炭作为载体进行担载钯贵金属，先在硝酸钠水溶液中加入钯贵金属，再将球形中孔炭加入到硝酸钠水溶液中，接着加入质量分数浓度为30％的双氧水，硝酸钠水溶液与双氧水的体积比100:1.3，然后在52℃下搅拌1h，再调节反应液pH值至7.5，在75℃条件下保温搅拌1.5h，钯贵金属与球形中孔炭的重量百分比为10％；
步骤三，将获得的溶液进行后处理，在30℃条件下，进行一次抽滤，获得一次滤饼，将一次滤饼用纯水洗涤后进行二次抽滤，获得二次滤饼，真空室温干燥，即获得球形中孔炭基贵金属催化剂，经电子显微镜检测，球形中孔炭载体上的钯贵金属均匀布满在球形中孔炭基的孔表面。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：步骤二中，不加入质量分数浓度为30％的双氧水进行处理，经电子显微镜检测，钯贵金属在球形中孔炭基的孔表面有凸凹现象，分布不均匀。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于：步骤二中，不加入质量分数浓度为30％的双氧水进行处理，经电子显微镜检测，钯贵金属在球形中孔炭基的孔表面有凸凹现象，分布不均匀。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于：步骤二中，不加入质量分数浓度为30％的双氧水进行处理，经电子显微镜检测，钯贵金属在球形中孔炭基的孔表面有凸凹现象，分布不均匀。
对比例4
本对比例与实施例4的区别在于：步骤二中，不加入质量分数浓度为30％的双氧水进行处理，经电子显微镜检测，钯贵金属在球形中孔炭基的孔表面有凸凹现象，分布不均匀。
上述各个实施例通过对催化剂载体球形中孔炭的筛选、贵金属担载方法、担载条件、贵金属担载量等因素的研究，比如担载pH、温度和浸渍时间，尤其是担载过程中的双氧水处理，使得贵金属在球形中孔炭载体上的分散更均匀，更牢固，有利于提高贵金属的催化性能和延长使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。