[发明专利]载体为鸡蛋壳状介孔材料的异丁烷脱氢催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)在溶液条件下，将模板剂与三甲基戊烷和四甲氧基硅烷进行混合接触以得到溶液A，并将所述溶液A进行依次进行晶化、过滤和干燥，得到鸡蛋壳状介孔材料原粉；

(b)将所述鸡蛋壳状介孔材料原粉进行脱模板剂处理，得到鸡蛋壳状介孔材料载体；

(c)将步骤(b)所得鸡蛋壳状介孔材料载体在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧。

2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(a)中，所述混合接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为0.2-100h，pH值为1-6；

优选地，所述模板剂、所述三甲基戊烷和所述四甲氧基硅烷的用量重量比为1：(1.2-20)：(0.1-15)；

优选地，所述模板剂为三嵌段共聚物聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇；

优选地，所述晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为4-72h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，在步骤(a)中，进行所述混合接触的方法包括：在溶液条件下，先将模板剂与三甲基戊烷进行第一接触；然后将第一接触后所得混合物与四甲氧基硅烷进行第二接触；

优选地，所述第一接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为0.1-20h，pH值为1-6；

优选地，所述第二接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为0.1-80h，pH值为1-6。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，所述脱模板剂处理的过程包括：在90-600℃下，将所述鸡蛋壳状介孔材料原粉进行煅烧。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述鸡蛋壳状介孔材料载体、Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的用量使得制备的异丁烷脱氢催化剂中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98-99.4重量％，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量％，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量％。

6.由权利要求1-5中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。

7.根据权利要求6所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分和Zn组分，其中，所述载体为鸡蛋壳状介孔材料载体，所述鸡蛋壳状介孔材料载体具有二维六方孔道分布结构，所述鸡蛋壳状介孔材料的孔体积为0.5-1.5mL/g，比表面积为100-500m²/g，平均孔径为5-15nm，平均粒径为3-25μm。

8.根据权利要求7所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为98-99.4重量％，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量％，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量％；

优选地，所述鸡蛋壳状介孔材料的孔体积为0.5-1.2mL/g，比表面积为150-350m²/g，平均孔径为7-12nm，平均粒径为5-15μm。

9.权利要求7或8所述的异丁烷脱氢催化剂在异丁烷脱氢制异丁烯中的应用，其中，所述异丁烷脱氢制异丁烯的方法包括：在催化剂和氢气的存在下，将异丁烷进行脱氢反应。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，异丁烷的用量与氢气的用量的摩尔比为0.5-1.5：1；

优选地，所述脱氢反应的条件包括：反应温度为550-650℃，反应压力为0.05-0.2MPa，反应时间为20-40h，异丁烷质量空速为2-5h^-1。