介孔方钠石催化材料的制备方法_2

文档序号:9655174阅读:来源:国知局
中的溶液逐滴滴加到步骤2中的溶液中,搅拌半个小时。
[0037]步骤5.将步骤3中的溶液逐滴滴加到步骤4中的溶液中,搅拌半个小时。
[0038]步骤6.将步骤5中的溶液转移到lOOmL的反应釜中进行水热晶化,140°C晶化5小时,取出反应釜,产物用去离子水洗至中性,100°c干燥处理10小时,得到Pt封装型方钠石。然后在600°C下于马弗炉中焙烧4小时,即可用金属盐进行离子交换。
[0039]实施例3
步骤 1.取6mg [n(Pt)]=0.lmmol的Pt(NH3)2(N03)2溶于6mL去离子水中。
[0040]步骤2.取181^的50%的铝溶胶[11(41203)=0.0111101],用氢氧化钠溶液调节?!1值为13ο
[0041 ] 步骤3.取20mL的40%的硅溶胶[n(Si02)=0.02mol],用氢氧化钠溶液调节ΡΗ值为13ο
[0042]步骤4.将步骤1中的溶液逐滴滴加到步骤2中的溶液中,搅拌半个小时。
[0043]步骤5.将步骤3中的溶液逐滴滴加到步骤4中的溶液中,搅拌半个小时。
[0044]步骤6.将步骤5中的溶液转移到1OOmL的反应釜中进行水热晶化,90°C晶化12小时,取出反应釜,产物用去离子水洗至中性,160°C干燥处理10小时,得到Pt封装型方钠石。然后在500°C下于马弗炉中焙烧4小时,即可用金属盐进行离子交换。
[0045]实施例4
与实施例3的区别在于步骤6中部分反应条件不同。
[0046]步骤6.将步骤5中的溶液转移到lOOmL的反应釜中进行水热晶化,120°C晶化10小时,取出反应釜,产物用去离子水洗至中性,120°C干燥处理10小时,得到Pt封装型方钠石。然后在500°C下于马弗炉中焙烧4小时,即可用金属盐进行离子交换。
[0047]实施例5-9是关于Pt封装型介孔方钠石催化材料的制备方法。然后取干燥的制备得到的Pt封装型介孔方钠石催化材料通过氮气的物理吸附脱附检测其孔道结构特性。将
0.lg上述物料与2mL含5wt%苯的^^一烷溶液混合移入50 mL的数显高压控温反应釜中,控制压力3 MPa,转速300 r/min,反应温度100 °C,反应时间6 h,通过苯加氢反应检测催化剂的催化活性。取适量的Pt封装型介孔方钠石催化剂在程序升温化学吸附仪进行H2-TPD表征,检测催化剂氢吸附性能。
[0048]实施例5
称取实施例2步骤6经过焙烧后的Pt封装量为0.5wt°/4^Pt封装型方钠石催化材料l.0g,研磨15?30min,与100ml浓度为0.1mol/L氯化亚铁溶液混合,电磁搅拌条件下,30°C恒温离子交换4h,离心后再交换4h,离心、120°C干燥、300°C焙烧得到离子改性的Pt封装型介孔方钠石催化材料。其比表面积达到63m2/g,孔径达到7.032nm。样品用于催化苯加氢反应苯的转化率为27.3%,环己烷选择性为77.3%。进行H2-TPD分析得到其吸附量是未改性的封装型方钠石的1.1倍。
[0049]实施例6
称取实施例3步骤6经过焙烧后的Pt封装量为0.9wt%的的Pt封装型方钠石催化材料lg,研磨15?30min,与100ml浓度为lmol/L硝酸钴溶液混合,电磁搅拌条件下,30°C恒温离子交换8h,离心后再交换8h,离心、100°C干燥、600°C焙烧后,得到离子改性的Pt封装型介孔方钠石催化剂。其比表面积达到94m2/g,孔径达到5.483nm样品用于催化苯加氢反应苯的转化率为86.4%,环己烷选择性为85.5%进行H2-1TD分析得到其吸附量是未改性的封装型方钠石的1.6倍。
[0050]实施例7
称取实施例3步骤6经过90°C晶化12h制得的Pt封装量为0.7被%的?丨封装型方钠石催化材料l.0g,研磨15?30min,与10ml浓度为lmol/L醋酸镍溶液混合,电磁搅拌条件下,30°C恒温离子交换2h,离心、160°C干燥、500°C焙烧后,得到离子改性的Pt封装型介孔方钠石催化材料。其比表面积达到115m2/g,孔径达到4.877nm。样品用于催化苯加氢反应苯的转化率为89.2%,环己烷选择性为99.2%。进行H2-TPD分析得到其吸附量是未改性的封装型方钠石的2.8倍。
[0051 ] 实施例8 称取实施例1步骤6经过焙烧后的Pt封装量为0.3wt%的的Pt封装型方钠石催化材料l.0g,研磨15?30min,与5ml浓度为0.lmol/L氯化铜溶液混合,电磁搅拌条件下,80°C恒温离子交换4h,离心后再交换4h,离心、120°C干燥、500°C焙烧后,得到离子改性的Pt封装型介孔方钠石催化材料。其比表面积达到96m2/g,孔径达到4.887nm。样品用于催化苯加氢反应苯的转化率为25.5%,环己烷选择性为79.5%。进行H2-TPD分析得到其吸附量是未改性的封装型方钠石的0.5倍。
[0052] 实施例9
称取实施例2步骤6经过焙烧后的Pt封装量为0.1wt%的的Pt封装型方钠石催化材料l.0g,研磨15?30min,与100ml浓度为0.lmol/L硫酸锌溶液混合,电磁搅拌条件下,15°C恒温离子交换2h,离心后再交换2h,连续交换10次,离心、120°C干燥、500°C焙烧后,得到离子改性的Pt封装型介孔方钠石催化材料。其比表面积达到100m2/g,孔径达到8.145nm。样品用于催化苯加氢反应苯的转化率为15.5%,环己烷选择性为58.6%。进行H2-TPD分析得到其吸附量是未改性的封装型方钠石的0.97倍。
【主权项】
1.一种介孔方钠石催化材料的制备方法,其特征在于,包括步骤: 51:前驱体Pt (NH3) 2 (N03) 2封装于方钠石笼中得到Pt封装型方钠石; 52:该Pt封装型方钠石经焙烧后用金属盐溶液进行离子交换改性; S3:再经离心、干燥、焙烧后得到Pt封装型介孔方钠石催化材料。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤Sl,Pt封装型方钠石的制备由硅溶胶作为硅源、招溶胶作为铝源、卩1:(冊3)2(飾)2作为活性组分?1:的前驱体、氢氧化钠作为碱度调节剂,比例关系式为: n(Si02):n(Al203):n[Pt(NH3)2(N03)2]:n(Na0H)=0.02mol:0.01mol:0.02~0.2mmol:0.08mol,采用水热合成法在80?140°C下晶化5?20小时合成封装Pt的方钠石。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:步骤S2,焙烧温度为300?600°C。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤S3,干燥温度100?160°C、焙烧温度300 ?600。。。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:步骤S2,所述的离子交换使用的金属盐是下述阳离子和阴离子的任意结合,阳离子为铁、钴、镍、铜、锌中的一种,阴离子为氯盐、硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐中的一种。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:步骤S2,盐水溶液浓度为0.1?1.0mol.L—、7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于:步骤S2,Pt封装型方钠石的质量与金属盐水溶液体积比为:(1?20)g/100ml ο8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤S2,离子交换恒温温度为15?80°C。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:离子交换时间为2h~24h,交换次数为1?10次。
【专利摘要】本发明涉及一种介孔方钠石催化材料的制备方法,是将前驱体Pt(NH3)2(NO3)2封装于方钠石笼中得到Pt封装型方钠石;该Pt封装型方钠石经焙烧后用金属盐溶液进行离子交换改性;再经离心、干燥、焙烧后得到Pt封装型介孔方钠石催化材料。本发明提出将活性组分Pt封装于方钠石笼内,这样就降低了贵金属的用量、使得贵金属分散更加均匀、提高了催化剂热稳定性、避免了活性中心被毒化延长了催化剂的寿命,经过离子交换改性方钠石得到Pt封装型介孔方钠石催化剂又为反应提供了大的比表面积和大的孔径结构,有效的扩大其应用范围。用于催化加氢具有耐热性能好,催化活性高,选择性高,活性组分分散度好利用率高等特点。
【IPC分类】B01J35/10, B01J23/42
【公开号】CN105413680
【申请号】CN201510973969
【发明人】李福祥, 刘帆
【申请人】太原理工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月23日
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