一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种CuPt/Zn
‑
HPS
‑
1催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及石油化工催化剂
，特别涉及一种
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]丙烯是生产环氧丙烷
、
聚丙烯
、
丙烯酸
、
异丙醇等化工中间体的重要原料
。
传统的丙烯生产工艺
(
石油裂解和炼厂气裂解
)
存在高能耗
、
低产率
、
高成本及环境污染等缺点
。
为了填补丙烯在供需中的缺口，低成本且可持续的丙烷直接脱氢
(PDH)
技术备受关注
。
页岩气开采方式的革新提供了大量可获取的丙烷原料，通过
PDH
技术有望将丙烷转化为高附加值的丙烯，并解决能源供给端失配的问题
。
[0003]当前，主流的商业
PDH
催化剂包括贵金属基
(Pt)
和非贵金属氧化物基
(CrO
x
)
催化剂
。Pt
的高成本给大规模应用带来了一定的难度
。
并且，在高温催化反应中
Pt
物质容易烧结和迁移聚集，导致
Pt
失活和
PDH
催化活性快速降低
。CrO
xr/>催化剂固有的毒性会造成环境污染，在
PDH
反应中活性物质的不可逆失活将导致
PDH
活性损失
。
此外，失活催化剂的频繁更替可能导致操作繁琐等问题
。
因此，开发一种低成本
、
环境友好
、
高效且长寿命的催化剂在丙烷脱氢技术中有重大的意义
。
[0004]近年来，
Zn
基催化剂由于其价格低廉
、
环境友好等优势逐渐地被应用于丙烷脱氢的反应中
。
但
Zn
基催化剂的开发中仍存在以下问题：
1)Zn
蒸发；
2)
金属位点分散性差；
3)
稳定性差
。
可能原因如下：
[0005]1)
催化剂载体与金属间相互作用强度低，未形成共价键
。
高温反应中金属活性物质烧结或迁移聚集成大颗粒，导致催化中心减少及催化活性的快速损失
。
[0006]2)
催化剂合成策略影响形成的金属活性位点的尺寸及分散性
。
湿法浸渍通常制备的大颗粒金属或金属氧化物会加剧
PDH
中副反应的发生
。
[0007]3)
可控合成适宜强度的路易酸活性位点金属氧化物催化剂
。
路易斯酸位点过高会导致积碳反应，过低则催化
C
‑
H
键活化能力有限和较低的脱氢活性
。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂及其制备方法与应用
。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一方面，提供一种
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1
：准备
Silicate
‑1分子筛；
[0012]S2
：以所述
Silicate
‑1分子筛作为晶核制备
Zn
改性中空多孔
Silicate
‑1分子筛，获得
Zn
‑
HPS
‑1；
[0013]S3
：将所述
Zn
‑
HPS
‑1进行铂原子层沉积，获得
Pt/Zn
‑
HPS
‑1；
[0014]S4
：将所述
Pt/Zn
‑
HPS
‑1浸渍
Cu
后在空气气氛下碳化处理1～
2h
，获得所述
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂
。
[0015]作为优选，步骤
S1
中，所述
Silicate
‑1分子筛通过以下步骤制备而成：
[0016]S11
：将1～
8mL
四丙基氢氧化铵加入1～
100mL
去离子水，再加入1～
10mL
正硅酸乙酯，搅拌1～
10h
，获得混合溶液；
[0017]S12
：将所述混合溶液加入至水热反应釜，在
50
～
200℃
条件下反应1～
100h
；
[0018]S13
：将水热反应合成的沉淀物进行离心
、
洗涤
、
干燥；
[0019]S14
：将干燥后的固体研磨后在空气气氛下在
500
～
600℃
条件下碳化1～
10h
，获得所述
Silicate
‑1分子筛
。
[0020]作为优选，步骤
S13
中，进行洗涤时，先采用去离子水洗涤，然后再采用无水乙醇润洗；进行干燥时，在
25
～
100℃
条件下干燥处理1～
24h。
[0021]作为优选，步骤
S2
中，以所述
Silicate
‑1分子筛作为晶核制备
Zn
改性中空多孔
Silicate
‑1分子筛具体包括以下子步骤：
[0022]S21
：将
0.1
～
1mL
的乙二胺溶解在
0.1
～
3mL
的去离子水中，随后加入0～
0.4g
的锌前驱体，获得溶液
A
；
[0023]S22
：将1‑
5g
的
Silicate
‑1分子筛加入至1‑
10mL
的去离子水中，搅拌获得溶液
B
；
[0024]S23
：将所述溶液
A
加入至所述溶液
B
中，干燥处理获得固体；
[0025]S24
：将所述固体在空气气氛下进行碳化处理，降至室温后在氢气与氩气的混合气体条件下进行还原处理，获得所述
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：准备
Silicate
‑1分子筛；
S2
：以所述
Silicate
‑1分子筛作为晶核制备
Zn
改性中空多孔
Silicate
‑1分子筛，获得
Zn
‑
HPS
‑1；
S3
：将所述
Zn
‑
HPS
‑1进行铂原子层沉积，获得
Pt/Zn
‑
HPS
‑1；
S4
：将所述
Pt/Zn
‑
HPS
‑1浸渍
Cu
后在空气气氛下碳化处理1～
2h
，获得所述
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂
。2.
根据权利要求1所述的
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂的制备方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述
Silicate
‑1分子筛通过以下步骤制备而成：
S11
：将1～
8mL
四丙基氢氧化铵加入1～
100mL
去离子水，再加入1～
10mL
正硅酸乙酯，搅拌1～
10h
，获得混合溶液；
S12
：将所述混合溶液加入至水热反应釜，在
50
～
200℃
条件下反应1～
100h
；
S13
：将水热反应合成的沉淀物进行离心
、
洗涤
、
干燥；
S14
：将干燥后的固体研磨后在空气气氛下在
500
～
600℃
条件下碳化1～
10h
，获得所述
Silicate
‑1分子筛
。3.
根据权利要求2所述的
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂的制备方法，其特征在于，步骤
S13
中，进行洗涤时，先采用去离子水洗涤，然后再采用无水乙醇润洗；进行干燥时，在
25
～
100℃
条件下干燥处理1～
24h。4.
根据权利要求1所述的
CuPt/Zn
‑
HPS
‑1催化剂的制备方法，其特征在于，步骤
S2
中，以所述
Silicate
‑1分子筛作为晶核制备
Zn
改性中空多孔
Silicate
‑1分子筛具体包括以下子步骤：
S21
：将
0.1
～
1mL
的乙二胺溶解在
0.1
～
3mL
的去离子水中，随后加入0～
0.4g
的锌前驱体，获得溶液
A
；
S22
：将1‑
5g
的
Silicate
‑1分子筛加入至1‑
10mL
的去离子水中，搅拌获得溶液
B
；
S23
：将所述溶液
A
加入至所述溶液
B
中，干燥处理获得固体；
S24
：将所述固体在空气气氛下进行碳化处理，降至室温后在氢气与氩气的混合气体条件下进行还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞林，杨富文，张洁，陈金伟，王刚，周玉凤，卓润生，施宗波，孙秋实，
申请(专利权)人：润和催化剂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：