[发明专利]一种高选择性多巴胺铂炭催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化技术领域，涉及一种具体氧化铝框架载体的高选择性多巴胺铂炭催化剂制备方法。

背景技术

铂族金属催化剂具有良好的催化性能，在石油化工和有机合成中占有极其重要的地位，广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化等反应。催化剂的催化性能，除取决于催化剂的组成和含量之外，还与催化剂的制备方法和工艺条件等密切相关，同一种原料，相同的组成和含量，制备方法不同，催化剂的活性和热稳定性可能有很大的差异。因此，研究高选择性铂炭催化剂的制备方法具有极为重要的意义。

传统沉淀法或浸渍法在制备铂炭催化剂的过程中，活性组分的粒径、分散度和催化剂的选择性均受载体炭的物化性质、搅拌的速度、反应的温度、反应体系的浓度、还原剂的浓度及其种类等复杂因素影响。如在沉淀—还原过程中铂晶核会在液相中或载体表面上长大、团聚，所制备的催化剂的活性组分颗粒范围广、粒径大、分布不均匀、分散度低，难以制备高选择性高活性长寿命的铂炭催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有氧化铝框架载体的高选择性多巴胺铂炭催化剂制备方法，本发明不但解决了传统沉淀法和浸渍法活性低、选择性差和使用寿命短等问题，而且保持了与胶体铂催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸。

一种高选择性多巴胺铂炭催化剂的制备方法，其特征在于，其制备方法的步骤如下：

1)铂前驱体溶液的制配

称取氯铂酸，加去离子水稀释铂至20-50g/L，并向氯铂酸溶液中加入润滑剂，在搅拌下，调节pH至1-5，制得铂前驱体溶液；

2)多巴胺前驱体溶液的制配

采用的原料为无水乙醇、多巴胺、氢氧化钠、去离子水、分散剂，步骤是将无水乙醇剧烈搅拌，滴加多巴胺制得溶液A，将去离子水、无水乙醇、氢氧化钠、分散剂均匀混合，制得溶液B；在剧烈搅拌的情况下，将溶液A滴加到溶液B中，滴加完成停止搅拌；

3)催化框架载体的洗涤

在常温下，将氧化铝陶瓷发泡体用2倍体积的0.01mol/L的酸处理20分钟，用2-4倍体积的去离子水清洗，然后用2倍体积的中性洗涤剂超声清洗，用2-4倍体积的去离子水清洗，采用无水乙醇浸泡2-5小时，干燥；

4)掺杂活性炭的铂前驱体溶液

将纳米活性炭采用2倍体积的0.5mol/L的硝酸处理4h，过滤，用2-4倍质量的去离子水浸泡，在搅拌下，调节pH至1-5，浸泡4-12h，过滤、干燥，然后将干燥后的纳米活性炭放入铂前驱体溶液，加入高分子分散剂，形成掺杂活性炭的铂前驱体溶液；

5)铂金属催化框架载体的制备

将4)中的掺杂活性炭的铂前驱体溶液放入到专用塑料桶，采用提拉的方式将3)中的氧化铝陶瓷发泡体浸渍在专用塑料桶内，经多次提拉后，将铂金属催化框架载体自然晾干，然后将晾干后的催化框架载体高温烧结，至完全发白，自然冷却；

6)多巴胺铂炭催化剂的制备

将5)中的铂金属催化框架载体加入到2)中的多巴胺前驱体溶液中，采用多次提拉的方式，然后将提拉后的框架载体放入到干燥箱中，经无水乙醇洗涤，干燥得到多巴胺铂炭催化剂。

其中，所述步骤1)中的润滑剂为蓖麻油、硅油、脂肪酸酰胺、羧酸的一种或几种配制而成。

其中，所述步骤2)中的所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯其中之一。

其中，所述步骤5)中的高温烧结温度为300-450℃。

其中，所述步骤5)中的铂金属催化框架载体为10-80ppi(pores per inch，是度量单位。指的是每英寸长度具有的毛孔数)，铂金属催化框架载体的活性炭负载量为5-10％，铂的负载量为0.5-15％。

其中，所述步骤6)中的多巴胺铂炭催化剂中多巴胺与铂金属形成表面螯合，形成表面键。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的制备方法，不但解决了传统沉淀法和浸渍法活性低、选择性差和使用寿命短等问题，而且保持了与胶体铂催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸。

(2)本发明的制备方法节能环保、易于控制、稳定性好，制备的铂炭催化剂活性组分颗粒范围窄、粒径小、分布均匀、活性高、选择性好、使用寿命长。

(3)本发明制得的产品具有良好的粘附效果，耐温性以及极强的催化效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1