一种高活性长效铂炭催化剂的制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及贵金属催化剂制备技术领域，尤其涉及一种高活性长效钼炭催化剂的 制备方法。
【背景技术】
[0003] 活性炭负载的钼炭催化剂以其优异的催化性能，作为化学化工中的催化剂，尤其 是作为药物合成中的催化剂得到了广泛的应用。
[0004] 由于钼炭催化剂通常采用单一的活性组份，对它的改进研究一直集中在载体的结 构以及金属钼在载体的分布状况，而这确实对催化剂的性能也产生很大的影响。由于催化 反应是在钼粒子的表面进行的，因此，钼的分散度越高，催化剂的活性越高，使用寿命越长。
[0005] 目前，钯炭催化剂的载体主要使用粉状活性炭，其对钼粒子吸附性较差，钼粒子与 活性炭载体之间的作用力弱，在循环使用的过程中容易发生金属脱落，使用寿命短。在催化 剂的制备过程中，活性组份会进入载体内部，所制备的钼炭催化剂活性组分绝大数沉积于 活性炭空隙内部，极少分布在载体炭近外表面，而催化作用主要是在近外表面进行的，因此 所制备的催化剂初始活性表现好，但没有后劲。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种高活性长效钼炭催化 剂的制备方法，通过这种方法制备的钼炭催化剂，分布均匀、活性高、寿命长、可重复套用。
[0007] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种高活性长效钼炭催化剂的制备方法，包括以下步骤： (1) 活性炭预处理：在常温下，将目数为300~400目，比表面积为1500~2000m2/g的 活性炭用〇. 2~lmol/L的盐酸处理2h，然后用去离子水洗涤回流处理后的活性炭至洗涤液 的pH为6~7,干燥，得到活性炭载体；接着将活性炭载体用0. 1~3mol/L的分散剂水溶 液浸泡，搅拌1~3h，使其混合均匀并基本达到吸附平衡，得到预处理后的活性炭水溶液； (2) 钼前驱体溶液的配制：称取含钼化合物，加去离子水稀释钼至10~20g/L，在搅拌 下，调节pH至1~4,制得钼前驱体溶液； (3) 钼前驱体的负载：向预处理后的活性炭水溶液体中以10~20ml/min的速度加入 钼前驱体溶液得到混合液； (4) 还原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀钼离子至溶液pH为12~14， 得到碱性溶液，然后加入0. 5~3mol/L的还原剂水溶液，还原4~5h ; (5) 陈化、过滤、洗涤和干燥：将还原后的溶液在35~45°C的条件下，陈化15~24h，冷 却、过滤，得到颗粒；然后用去离子水洗涤2~4次，直至用硝酸银检测无氯离子存在为止， 烘干，得到钼炭催化剂。
[0008] 优选的，所述活性炭为煤质柱状炭。
[0009] 优选的，所述煤质柱状炭为褐煤柱状炭、泥煤柱状炭、烟煤柱状炭、无烟煤柱状炭 中的至少一种。
[0010] 优选的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠中的 至少一种。
[0011] 优选的，所述钼化合物为硝酸钼、草酸钼、氯钼酸铵、氯化钼中的至少一种。
[0012] 优选的，所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾中的至少一种。
[0013] 与现有技术相比，本发明采用煤质柱状炭为催化剂载体，其具有合理的孔隙结构， 对钼粒子具有良好的吸附性，钼粒子与活性炭载体之间的作用力强，在循环使用的过程中 金属不易脱落，不易团聚，使用寿命长，可重复套用。采用分散剂水溶液浸泡预处理后的活 性炭载体，分散剂可以填补活性炭空隙的内部，从而使钼粒子分布在活性炭的近外表面，同 时可以使钼粒子均匀地分布在载体表面上，提高了催化剂的活性。
【具体实施方式】
[0014] 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。
[0015] 实施例1 (1) 活性炭预处理：在常温下，将目数为400目，比表面积为2000m2/g的褐煤柱状炭用 lmol/L的盐酸处理2h，然后用去离子水洗涤回流处理后的活性炭至洗涤液的pH为6,干燥， 得到活性炭载体；接着将活性炭载体用3mol/L的三聚磷酸钠水溶液浸泡，搅拌3h，使其混 合均匀并基本达到吸附平衡，得到预处理后的活性炭水溶液； (2) 钼前驱体溶液的配制：称取硝酸钼，加去离子水稀释钼至20g/L，在搅拌下，调节pH 至4,制得钼前驱体溶液； (3) 钼前驱体的负载：向预处理后的活性炭水溶液体中以20ml/min的速度加入钼前 驱体溶液得到混合液； (4) 还原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀钼离子至溶液pH为14,得到碱 性溶液，然后加入3mol/L的硼氢化钠水溶液,还原5h ; (5) 陈化、过滤、洗涤和干燥：将还原后的溶液在45°C的条件下，陈化24h，冷却、过滤， 得到颗粒；然后用去离子水洗涤4次，直至用硝酸银检测无氯离子存在为止，烘干，得到钼 炭催化剂。
[0016] 实施例2 (1) 活性炭预处理：在常温下，将目数为300目，比表面积为1500m2/g的泥煤柱状炭用 0. 2mol/L的盐酸处理2h，然后用去离子水洗涤回流处理后的活性炭至洗涤液的pH为7,干 燥，得到活性炭载体；接着将活性炭载体用0. lmol/L的六偏磷酸钠水溶液浸泡，搅拌lh，使 其混合均匀并基本达到吸附平衡，得到预处理后的活性炭水溶液； (2) 钼前驱体溶液的配制：称取草酸钼，加去离子水稀释钼至10g/L，在搅拌下，调节pH 至1，制得钼前驱体溶液； (3) 钼前驱体的负载：向预处理后的活性炭水溶液体中以lOml/min的速度加入钼前驱 体溶液得到混合液； (4) 还原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀钼离子至溶液pH为12,得到碱 性溶液，然后加入0. 5mol/L的硼氢化钾水溶液,还原4h ; (5) 陈化、过滤、洗涤和干燥：将还原后的溶液在35°C的条件下，陈化15h，冷却、过滤， 得到颗粒；然后用去离子水洗涤2次，直至用硝酸银检测无氯离子存在为止，烘干，得到钼 炭催化剂。
[0017] 实施例3 (1) 活性炭预处理：在常温下，将目数为350目，比表面积为1750m2/g的烟煤柱状炭用 0.