1.本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种改性复合载体的制备方法。
背景技术：
2.粉末状活性炭常用于选择性催化还原用脱硝催化剂的载体材料，由于不同表面形状活性炭具有不同的孔隙分布范围，在不同催化剂制备领域具有不同的应用范围，在脱硝催化剂制备领域具有广泛的应用基础。一般认为，粉末状活性炭的比表面积越大，所制备的脱硝催化剂的活性越高。当前提高脱硝催化剂的主要途径之一就是提高载体材料的比表面积，但是粉末状活性炭的比表面积越大，其孔隙分布越小，孔隙分布直接影响负载活性组分后催化剂的抗烧结性能和机械强度，影响催化剂在高温条件下的反应性能。
3.甲烷是天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，也是当代被用作燃料供给的主要能源之一，同时也是许多工业化学品的原料，甲烷转化不仅是含甲烷尾、废气处理的重点，同时也是各领域研究人员普遍关注的课题。甲烷转化通常在高温条件下进行，高温反应条件给催化剂的反应性能、稳定性和机械强度带来了新的考验，研究有效促进甲烷高温转化催化剂是一项十分重要的课题。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种改性复合载体的制备方法。该方法制备的改性复合载体具有较强的机械强度，作为载体材料负载活性组分铂后，能够有效实现高温甲烷转化，可有效提高催化剂的稳定性和使用寿命。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤一、干燥粉末状活性炭，将干燥后粉末状活性炭焙烧后，得到预处理活性炭；
7.步骤二、干燥氧化硅粉末，将干燥后氧化硅粉末焙烧后，得到预处理氧化硅；
8.步骤三、将步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅置于硝酸溶液中，搅拌，得到混合料浆；
9.步骤四、向步骤三所述混合料浆中滴加固含量为10％～30％的环氧树脂液，常温固化2h～5h，干燥，焙烧，得到改性复合载体。
10.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为2h～4h，步骤一中，所述焙烧的温度为350℃～500℃，焙烧的时间为2h～4h。
11.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为2h～4h，步骤二中，所述焙烧的温度为350℃～500℃，焙烧的时间为2h～4h。
12.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述硝酸溶液的质量浓度为2g/ml～4g/ml，所述硝酸溶液的质量为步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧
化硅质量的2倍～5倍。
13.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤三中所述搅拌的时间为4h～6h，所述搅拌的温度为30℃～45℃。
14.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述干燥的温度为120℃～150℃，干燥的时间为12h～18h。
15.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述干燥的温度为120℃，干燥的时间为16h。
16.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述焙烧的温度为500℃～600℃，焙烧的时间为12h～18h。
17.上述的一种改性复合载体的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述焙烧的温度为600℃，焙烧的时间为16h。
18.本发明与现有技术相比具有以下优点：
19.1、本发明以粉末状活性炭和氧化硅为原材料进行改性，得到的改性复合载体材料机械强度更强，载体材料表面具有更多的酸性位，制备得到的负载pt催化剂在催化甲烷氧化过程中，具有高的反应活性，甲烷转化率为50％时的反应温度最低达到440℃。
20.2、本发明制备改性复合载体的方法中，以硝酸对载体进行酸改性，以环氧树脂进行固化，赋予载体表面更多的酸性位，改善载体表面酸性，提高载体的机械强度和负载能力。
21.下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
22.实施例1
23.本实施例的改性复合载体的制备方法，包括以下步骤：
24.步骤一、干燥粉末状活性炭，将干燥后粉末状活性炭焙烧后，得到预处理活性炭；所述干燥的温度为110℃，干燥的时间为3h，所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为3h；
25.步骤二、干燥氧化硅粉末，将干燥后氧化硅粉末焙烧后，得到预处理氧化硅；所述干燥的温度为110℃，干燥的时间为3h，所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为3h；
26.步骤三、将步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅置于硝酸溶液中，于45℃条件下搅拌5h，得到混合料浆；所述硝酸溶液的质量浓度为3g/ml，所述硝酸溶液的质量为步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅质量的4倍；
27.步骤四、向步骤三所述混合料浆中滴加固含量为20％的环氧树脂液，常温固化3h，于120℃条件下干燥16h，于600℃条件下焙烧16h，得到改性复合载体。
28.实施例2
29.本实施例的改性复合载体的制备方法，包括以下步骤：
30.步骤一、干燥粉末状活性炭，将干燥后粉末状活性炭焙烧后，得到预处理活性炭；所述干燥的温度为110℃，干燥的时间为3h，所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为3h；
31.步骤二、干燥氧化硅粉末，将干燥后氧化硅粉末焙烧后，得到预处理氧化硅；所述干燥的温度为110℃，干燥的时间为3h，所述焙烧的温度为450℃，焙烧的时间为3h；
32.步骤三、将步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅置于硝酸溶液中，于45
℃条件下搅拌5h，得到混合料浆；所述硝酸溶液的质量浓度为3g/ml，所述硝酸溶液的质量为步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅质量的4倍；
33.步骤四、向步骤三所述混合料浆中滴加固含量为20％的环氧树脂液，常温固化3h，于125℃条件下干燥15h，于550℃条件下焙烧15h，得到改性复合载体。
34.实施例3
35.本实施例的改性复合载体的制备方法，包括以下步骤：
36.步骤一、干燥粉末状活性炭，将干燥后粉末状活性炭焙烧后，得到预处理活性炭；所述干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h，所述焙烧的温度为350℃，焙烧的时间为4h；
37.步骤二、干燥氧化硅粉末，将干燥后氧化硅粉末焙烧后，得到预处理氧化硅；所述干燥的温度为100℃，干燥的时间为4h，所述焙烧的温度为350℃，焙烧的时间为4h；
38.步骤三、将步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅置于硝酸溶液中，于30℃条件下搅拌6h，得到混合料浆；所述硝酸溶液的质量浓度为4g/ml，所述硝酸溶液的质量为步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅质量的2倍；
39.步骤四、向步骤三所述混合料浆中滴加固含量为30％的环氧树脂液，常温固化2h，于120℃条件下干燥18h，于500℃条件下焙烧18h，得到改性复合载体。
40.实施例4
41.本实施例的改性复合载体的制备方法，包括以下步骤：
42.步骤一、干燥粉末状活性炭，将干燥后粉末状活性炭焙烧后，得到预处理活性炭；所述干燥的温度为120℃，干燥的时间为2h，所述焙烧的温度为500℃，焙烧的时间为2h；
43.步骤二、干燥氧化硅粉末，将干燥后氧化硅粉末焙烧后，得到预处理氧化硅；所述干燥的温度为120℃，干燥的时间为2h，所述焙烧的温度为500℃，焙烧的时间为2h；
44.步骤三、将步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅置于硝酸溶液中，于45℃条件下搅拌4h，得到混合料浆；所述硝酸溶液的质量浓度为2g/ml，所述硝酸溶液的质量为步骤一所述预处理活性炭和步骤二所述氧化硅质量的5倍；
45.步骤四、向步骤三所述混合料浆中滴加固含量为10％的环氧树脂液，常温固化5h，于150℃条件下干燥12h，于600℃条件下焙烧12h，得到改性复合载体。
46.实施例5
47.将实施例1～实施例4的改性复合载体负载铂制备催化剂，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
48.步骤一、将9.5g实施例1～实施例4的载体改性复合载体与水混合，搅拌30min，得到混合浆料；
49.步骤二、将铂可溶性盐溶液分步滴注到步骤一所述混合浆料中，得到前驱体浆料；所述铂可溶性盐溶液中，铂的质量百分含量为0.5g/ml；所述分步滴注的方法包括：将步骤一所述混合浆料置于透明玻璃器皿中，于50r/min搅拌条件下，将铂可溶性盐溶液置于滴液漏斗中，设置滴加速度为20滴/min，滴加完毕后继续搅拌30min；
50.步骤三、将步骤二所述前驱体浆料于110℃水浴条件下静置浸渍3h，冷却至室温，得到催化剂前驱体体系；
51.步骤四、将步骤三冷却后催化剂前驱体体系于120℃条件下干燥12h，得到干燥后催化剂前驱体；
52.步骤五、将步骤四所述干燥后催化剂前驱体于600℃马弗炉中焙烧10h，得到改性复合载体负载铂催化剂。
53.对比例1
54.本对比例与实施例5相同，其中不同之处在于，步骤一中载体为未经改性的粉末状活性炭。
55.性能测试：
56.将实施例5和对比例1改性复合载体负载铂催化剂研磨后过筛，得到粒径为40目的催化剂。
57.将0.3g所述催化剂装入石英管中，将装有催化剂的石英管置于程序升温反应炉中，通入反应气，利用色谱测定出口气体中甲烷浓度；反应气中，甲烷体积浓度约为3％，水体积浓度为10％，氧气体积浓度为10％，余量为氮气。程序升温速率为10℃/min。根据反应气中甲烷体积浓度与出口气体中甲烷体积浓度之差计算甲烷转化率，将甲烷转化率为50％时的温度记为t50。结果见表1。
58.表1甲烷转化反应结果
59.载体实施例t50/℃实施例1440实施例2460实施例3470实施例4470对比例630
60.结果显示，在甲烷转化反应中，以采用本发明的方法制备的改性复合载体作为载体制备的催化剂，转化甲烷的活性明显高于对比例。
61.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。