[发明专利]一种用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂，其特征在于：其材料组成为xAB/M，其中A和B为活性组分双金属元素，x为双金属元素活性组分A与B的原子数比，M为催化剂载体；A与B两活性金属元素通过伽伐尼置换反应相结合，并负载于载体M上，形成双金属协同活性位点。

2.根据权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂，其特征在于：所述双金属元素活性组分A和B分别选用Pt、Cu、Ag、Au、Pd、Fe、Ni、Rh、Ru中的两种不同金属元素。

3.根据权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂，其特征在于：所选用的两种不同的活性组分A和B需要满足可发生伽伐尼置换反应的条件，即A的标准还原电势要高于B的标准还原电势。

4.根据权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂，其特征在于：所述双金属元素活性组分A与B的原子比x的取值范围为0.01～0.5。

5.根据权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂，其特征在于：所述催化剂载体M选用任意晶型的Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、CeO₂、BN中的至少一种。

6.一种权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将含活性金属组分B的金属盐前驱体溶于溶剂，通过浸渍法，将活性金属组分B负载到载体M上，得到催化剂前驱体；

b.将在所述步骤a中得到的催化剂前驱体放置于氢气气氛中，以2～10℃/min的升温速率升至300～600℃，保温2～4小时，得到B/M前体物；

c.将在所述步骤b中得到的B/M前体物放置于容器中，并向其中逐滴滴加含有活性金属组分A的金属盐前驱体溶液，使所滴加溶液中所含活性金属组分A的A金属与B/M前体物中的B金属的原子比为0.01～0.5，进行混合，得到悬浊液；

d.将在所述步骤c中得到的悬浊液超声震荡处理2～6小时；

e.将在所述步骤d中得到的经过超声震荡处理的悬浊液抽滤洗涤，使用400～600mL去离子水，得到过滤后的固形物；

f.将在所述步骤e中得到的过滤后的固形物充分烘干，得到粉末；

g.将在所述步骤f中得到的粉末放置于空气、氮气或氢气气氛中，以2～10℃/min的升温速率升至300～600℃，保温2～4小时，得到xAB/M催化剂。

7.根据权利要求6所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，含活性金属组分B的金属盐采用硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐、以及能够在氢气焙烧条件下分解并还原得到B金属的其他金属盐。

8.根据权利要求6所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂的制备方法的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，所采用的含有活性金属组分A的金属盐前驱体应能与B金属发生伽伐尼置换反应。

9.一种权利要求1所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂的应用，其特征在于：作为低温高选择性催化氧化氨催化剂使用。

10.根据权利要求9所述用于低温高选择性催化氧化氨的双金属基催化剂的应用，其特征在于：所述双金属基催化剂在180℃达到不低于90％的氨气转化率，在转化90％氨气的时候有不低于95％的氮气选择性。