将等 体积的两种盐溶液搅拌混合均匀，边搅拌边向其中滴加 25%的氨水直到PH等于11左右，沉 淀经过滤、洗涤、50°C -80°C干燥12h后，得到MgAl2O4前驱体。
[0016] (2)等体积浸渍法制备Ru/MgAl204催化剂： 取Ig过80目筛后的MgAl2O4粉末前驱体，测吸水率；按照吸水率计算Ig载体吸水体 积，称取0. 〇92gRuCl3 · H2O溶解于上述测定体积的水中，经超声分散10-15分钟后，采用等 体积浸渍法将其直接浸渍到IgMgAl2O4粉末前驱体上，室温静置12h后，经50°C -80°C干燥， 研磨成粉末，再用氨水过滤洗涤数次，然后用去离子水洗涤至PH=7左右，经80°C -IKTC干 燥12h，再在10%H2-Ar气氛中经500-600°C还原5h，得到4. 5wt% Ru/MgAl204催化剂。
[0017] 实施例4: (1)米用共沉淀法制备CoAl2O4前驱体： 分别配制浓度为0. lmol/L的硝酸钴和0. 2mol/L的硝酸铝溶液，在O-KTC条件下，将等 体积的两种盐溶液搅拌混合均匀，边搅拌边向其中滴加 25%的氨水直到PH等于11左右，沉 淀经过滤、洗涤、50 °C -80 °C干燥12h后，得到CoAl2O4前驱体。
[0018] (2)等体积浸渍法制备Ru/C〇A1204催化剂： 取Ig过80目筛后的CoAl2O4粉末前驱体，测吸水率；按照吸水率计算Ig载体吸水体 积，称取0. 〇92gRuCl3 · H2O溶解于上述测定体积的水中，经超声分散10-15分钟后，采用等 体积浸渍法将其直接浸渍到IgCoAl2O4粉末前驱体上，室温静置12h后，经50°C -80°C干燥， 研磨成粉末，再用氨水过滤洗涤数次，然后用去离子水洗涤至PH=7左右，经80°C -IKTC干 燥12h，再在10%H2-Ar气氛中经500-600°C还原5h，得到4. 5wt% Ru/C〇A1204催化剂。
[0019] 实施例5 : (1)米用共沉淀法制备MnAl2O4前驱体： 分别配制浓度为0. lmol/L的硝酸锰和0. 2mol/L的硝酸铝溶液，在O-KTC条件下，将等 体积的两种盐溶液搅拌混合均匀，边搅拌边向其中滴加25%的氨水直到PH等于11左右，沉 淀经过滤、洗涤、50 °C -80 °C干燥12h后，得到MnAl2O4前驱体。
[0020] (2)等体积浸渍法制备Ru/MnAl204催化剂： 取Ig过80目筛后的MnAl2O4粉末前驱体，测吸水率；按照吸水率计算Ig载体吸水体 积，称取0. 〇92gRuCl3 · H2O溶解于上述测定体积的水中，经超声分散10-15分钟后，采用等 体积浸渍法将其直接浸渍到IgMnAl2O4粉末前驱体上，室温静置12h后，经50°C -80°C干燥， 研磨成粉末，再用氨水过滤洗涤数次，然后用去离子水洗涤至PH=7左右，经80°C -IKTC干 燥12h，再在10%H2-Ar气氛中经500-600°C还原5h，得到4. 5wt% Ru/MnAl204催化剂。
[0021] 实施例6: 按照实施例1相同的步骤制备2. 25wt% Ru/NiAl204催化剂。
[0022] 实施例7 : 按照实施例1相同的步骤制备3. 5wt% Ru/NiAl204催化剂。
[0023] 实施例8 : 按照实施例1相同的步骤制备5. 5wt% Ru/NiAl204催化剂。
[0024] 催化剂活性测试： 催化剂活性评价：在内径8mm，长250mm的石英管反应器中进行。原料气空速为 30000mLg h \丙烷浓度lOOOppm，以空气作为平衡气。活性测试结果如表1，表中T1Q、T5Q和T9。分别为转化率达到10%、50%和90%时所需的反应温度，主要反应产物为二氧化碳和 水。
[0025] 表1 一系列负载型钌催化剂用于丙烷完全催化氧化的初活性
表1结果说明镍掺杂的氧化铝为载体负载钌催化剂活性最佳，在空速为 30000ml · g 1 · h \ 260°C条件下即可将1000 ppm丙烷完全催化氧化。
[0026] 贵金属负载量对催化剂活性影响考察 催化剂活性评价条件同上，活性测试结果如表2所示 表2不同负载量钌催化剂用于丙烷完全催化氧化活性
表2结果说明钌的负载量4. 5wt%催化剂活性最佳，负载量太低时活性位不够，负载量 太高活性组分容易团聚，不利于反应活性提高。
[0027] 水汽对催化剂活性影响考察 催化剂活性评价：在内径8mm，长250mm的石英管反应器中进行。原料气空速为 30000mLg ^at h \丙烷浓度lOOOppm，以水汽浓度为vol 0· 5%的空气作为平衡气，活性测试 结果如表3。
[0028] 表3反应气氛中引入水后一系列负载钌催化剂用于丙烷完全催化氧化活性
表3结果说明和干燥气氛下的反应活性相比，反应气氛中引入vol 0. 5%的水汽后催化 剂都有失活，但Ru/NiAl204和Ru/CuAl 204催化剂相较其他催化剂活性降低较少，说明本发明 中镍和铜掺杂的催化剂具有一定的耐水性，这对于实际应用具有非常重要的意义。
【主权项】
1. 一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂，其特征在于，以不同金属掺杂的氧 化铝为载体负载的贵金属钌催化剂，其中掺杂金属与铝的摩尔比为1/2,以钌（Ru)单质计， 活性组分占载体重量的3. 5-5. 5%。2. 根据权利要求1所述一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂的制备方法，其 特征在于，包括以下步骤： 第一步采用共沉淀法制备镍铝尖晶石（NiAl2O4)、铜铝尖晶石（CuAl2O4)、镁铝尖晶石 (MgAl2O4)、钻错尖晶石（CoAl2O4)、猛错尖晶石（MnAl2O4)的如驱体： 分别配制0.lmol/L的不同金属的硝酸盐溶液和0. 2mol/L的硝酸铝溶液； 在O-KTC温度下，搅拌条件下，将等体积的两种盐溶液均匀混合在一起； 边搅拌边向其中滴加25%的氨水直到PH等于11 ; 得到的沉淀经过滤、洗涤、50°C-80°C干燥8-12h得到MAl2O4前驱体，M为不同金属离 子； 将得到的前驱体研磨后，过80目筛后作为载体备用； 第二步采用等体积浸渍法制备Ru/MA1204催化剂： 分别测量不同MAl2O4前驱体的吸水率； 以三氯化钌（RuCl3)为前驱体，采用等体积浸渍法制备以金属计相对于载体重量 3. 5-5. 5%的Ru/MA1204催化剂，经50°C-80°C干燥，研磨得到催化剂粉末； 将得到的催化剂粉末用稀氨水过滤洗涤数除掉氯离子； 再用去离子水洗涤至PH=7;; 经 80°C-IKTC干燥 12h后，在 10%H2-Ar 气氛中经 500-600°C还原 3-5h得到Ru/MA1204 丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂。3. 根据权利要求2所述一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂的制备方法，其 特征在于，所述M为Ni、Cu、Mg、Co或Mn中的一种。
【专利摘要】一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂，以不同金属掺杂的氧化铝为载体，掺杂金属与铝的摩尔比为1/2，以三氯化钌为前驱体，采用等体积浸渍法制备负载型钌催化剂，钌以金属计占载体重量3.5-5.5%。该催化剂的制备方法为：采用共沉淀法制备不同MAl2O4（M为不同金属离子）的前驱体，采用等体积浸渍法将三氯化钌浸渍到制备的前驱体上，经干燥后，用稀氨水过滤洗涤数次充分除掉氯离子，再经干燥、高温还原后得到催化剂。本发明所制备的催化剂用于丙烷低温催化氧化性质稳定、能够在较低的温度、较高空速下保持较高的活性。
【IPC分类】B01J23/656, B01D53/72, B01J23/46, B01D53/94, B01J23/89, B01D53/86, F23G7/07
【公开号】CN105214687
【申请号】CN201510671624
【发明人】何丹农, 蔡婷, 高振源, 赵昆峰, 袁静, 杨玲, 张涛, 金彩虹
【申请人】上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月16日