[发明专利]一种W改性载体负载金属Pd制备复合型催化剂的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种W改性载体负载金属Pd制备复合型催化剂的方法及应用，包括如下步骤：将Pd前驱体溶于盐酸中形成Pd前驱体溶液，W前驱体和葡萄糖溶于去离子水中形成W前驱体溶液，分别在温度为25‑60℃条件下搅拌1‑5h后混合，获得混合前驱体溶液；将载体氧化铝缓慢加入到混合前驱体溶液中，搅拌使其形成均匀分布悬挂，然后在室温下搅拌15‑40h，得混合溶液；将混合溶液离心分离，去离子水洗涤，在抽真空、温度为50‑80℃的条件下干燥12‑20h，将产物在N₂气氛中焙烧，获得W改性的钯基复合型催化剂。制备的复合型催化剂的金属Pd颗粒分散性良好，大小均一，在氢氧直接合成过氧化氢反应中有良好的催化活性。

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，具体涉及一种W改性载体负载金属Pd制备复合型催化剂的方法及其应用。

背景技术

过氧化氢是一种重要的化工原料，其生产和使用均需符合国家清洁化工生产的要求，被广泛的应用于化工、医学、军事、食品、纺织品、皮革、木材制造工业等各个领域。过氧化氢具有强氧化性，过氧化氢可以作为漂白剂，常用于纸浆和行业中纸张的漂白，常用于纸浆漂白和废纸脱墨，在废纸再生循环利用中，能让废纸达到原有的白度和除杂的效果。过氧化氢在化工合成方面起到举足轻重的作用，可以用于合成过硼酸钠、过碳酸钠、对苯二酚、过氧化钙、过碳酸酰胺、水合肼、对苯二酚、邻苯二酚、过氧化硫脲以及己内酰胺等用途广泛的过氧化物产品。在医学上，过氧化氢可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌。由于使用后的过氧化氢产物是无任何毒害、无任何刺激作用的水，不会形成二次污染，因此，过氧化氢是伤口消毒理想的消毒剂。

广泛应用于工业生产过氧化氢的方法为蒽醌法，但是此方法存在着许多的缺点：生产设备成本高，能耗较大，反应使用的有机试剂难免会产生环境污染。相对于蒽醌法，氢氧直接合成过氧化氢的反应条件温和，设备简单，操作方便，成为人们研究的热点之一。然而，到目前为止用于研究的贵金属Au和Pt与Pd形成多金属催化剂以高效生产过氧化氢比Pd更昂贵，这将对他们在工业上大规模使用受到一定限制。因此，用非贵金属电子改性其活性表面来改善Pd的活性对于使该绿色方法在商业上可行是重要的。故而，掺杂非贵金属改性催化剂获得高性能和高选择性的复合型材料是目前大家关注的重点。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种W改性载体负载金属Pd制备复合型催化剂的方法；本发明浸渍法合成的复合型催化剂颗粒分散性良好、大小均一，在氢氧直接合成过氧化氢反应中表现出与良好的催化活性和高选择性，降低了工业生产的成本。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种上述方法制得的W改性载体负载金属Pd制备复合型催化剂的应用。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种W改性载体负载金属Pd制备的复合型催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将Pd前驱体溶于盐酸中形成Pd前驱体溶液，W前驱体和葡萄糖溶于去离子水中形成W前驱体溶液，分别在温度为25-60℃条件下搅拌1-5h后混合，获得混合前驱体溶液；

2)将载体氧化铝缓慢加入到混合前驱体溶液中，搅拌使其形成均匀分布悬挂，然后在室温下搅拌15-40h，得混合溶液；

3)将混合溶液离心分离，去离子水洗涤，在抽真空、温度为50-80℃的条件下干燥12-20h，将产物在N₂气氛中焙烧，获得W改性的钯基复合型催化剂。

作为技术方案的进一步改进，步骤1)中，所述Pd前驱体为PdCl₂，W前驱体为Na₂WO₄·2H₂O。

优选地，步骤1)中，所述Pd前驱体和W前驱体的质量比为2.0-5.0。

优选地，步骤1)中，所述W前驱体和葡萄糖的质量比为0.017-0.025。