一种负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法与流程

文档序号:23657444发布日期:2021-01-15 13:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,该方法以含镓有机化合物和含氮气体作为原料,以大比表面积载体作为载体,采用原子层沉积法,控制载体温度处于250℃~550℃,反应制得负载型大比表面积氮化镓催化剂。

2.如权利要求1所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的比表面积为10.0000~2000.0000m2/g。。

3.如权利要求1所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,所述的含镓有机化合物为ga(ch3)3、ga(c2h5)3、gacl3或gacl。

4.如权利要求1所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,所述的含氮气体为氨气或氮气。

5.如权利要求1所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,所述的大比表面积载体为活性炭、纯硅分子筛、al2o3或硅铝混合分子筛。

6.如权利要求1至5任一权利要求所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,该方法按照以下步骤进行:

步骤一,将载体置于原子层沉积设备的沉积反应室内,向沉积反应室通入惰性气体并抽真空,调节沉积反应室内的压力为10~105pa,加热载体;

步骤二,向沉积反应室内通入含镓有机化合物蒸汽,保持载体温度进行气-固界面反应,使镓元素固定在载体表面,随后向沉积反应室通入惰性气体进行清洗,清除过量的未反应的含镓有机化合物前驱体,然后向沉积反应室通入含氮气体,与在载体表面化学吸附的含镓有机化合物发生置换反应;最后向沉积反应室通入惰性气体吹扫反应腔内剩余未反应氨气;

步骤三,重复步骤二的过程,直至生成所需担载量的氮化镓催化剂。

7.如权利要求6所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述的反应设备为原子层沉积固定床、原子层沉积转动床或原子层沉积流化床。

8.如权利要求6所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,步骤二中,气-固界面反应的反应时间为10~1000s,惰性气体的清洗时间为10~1000s,置换反应的反应时间为10~4000s,惰性气体的吹扫时间为10~1000s。

9.如权利要求8所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,步骤二中,气-固界面反应的反应时间为200~300s,惰性气体的清洗时间为200~300s,置换反应的反应时间为800~1200s,惰性气体的吹扫时间为200~300s。

10.如权利要求6所述的负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述的惰性气体为氦气、氮气或氩气。


技术总结
本发明提供了一种负载型大比表面积氮化镓催化剂的制备方法,其特征在于,该方法以含镓有机化合物和含氮气体作为原料,以大比表面积载体作为载体,采用原子层沉积法,控制载体温度处于250℃~550℃,反应制得负载型大比表面积氮化镓催化剂。本发明的方法与现有技术相比,可长期连续通入前驱体,实现在大比表面积粉体载体上小尺度氮化镓颗粒的均匀沉积,且氮化镓担载量精确可控。本发明的方法所得催化剂具有稳定的三维结构,丰富了催化剂结构,提高催化剂抗积碳、抗毒化能力。所得催化剂具有一定孔道结构,在高温催化过程中,可有效减少粒子烧结。

技术研发人员:冯昊;张王乐;龚婷;秦利军;李建国;惠龙飞;李丹;胡逸云
受保护的技术使用者:西安近代化学研究所
技术研发日:2020.09.16
技术公布日:2021.01.15
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