[发明专利]一种用于氢气选择性氧化反应的薄壳形贵金属催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生产苯乙烯过程中氢气选择性氧化反应的薄壳形贵金属催化剂，其特征在于以催化剂重量百分比计，包括如下组分：

a)78~92%的层状复合载体内核；

b)6~20%组成为铝酸镁镧LaMgAl₁₁O₁₉的层状复合载体壳层；

c)0.005~0.5%的铂；

d)0.01~5%的铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂；

其中0<x<1，所述层状复合载体的内核选自α-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、二氧化硅、堇青石、氧化锆、氧化钛、石英、莫来石、尖晶石或富铝红柱石中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于层状复合载体的内核选自莫来石、尖晶石或堇青石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于层状复合载体的壳层以铝酸镁镧LaMgAl₁₁O₁₉的形式引入。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂含量为0.1~3%。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于铈锆固溶体为Ce_0.75Zr_0.25O₂。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于层状复合载体的壳层厚度为1~200μm。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于层状复合载体的壳层厚度为5~100μm。

8.一种权利要求1~7任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a)壳层组分铝酸镁镧LaMgAl₁₁O₁₉的制备

将碱式碳酸镁、碳酸镧和氢氧化铝按照LaMgAl₁₁O₁₉的化学计量比混合均匀，加入至脱离子水中形成高分散的悬浮液，然后对其进行喷雾干燥，所得粉料经150℃干燥1~5小时，并置于空气气氛中1200～1400℃焙烧2~10小时，最后通过气流粉碎、球磨等方法即可获得粒径在10μm以下的铝酸镁镧LaMgAl₁₁O₁₉；

b)助催化剂组分铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂的制备

将硝酸铈和硝酸锆按Ce_xZr_1-xO₂的化学计量比溶于脱离子水制成铈锆硝酸盐溶液，向该混合溶液中滴加4mol/L的氨水，调节溶液pH值至9~10，进行沉淀，然后过滤、水洗、干燥，400~1000℃焙烧2~6小时，最后通过气流粉碎、球磨获得粒径在10μm以下的铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂；

c)壳层组分浆料的制备

将上述壳层组分铝酸镁镧LaMgAl₁₁O₁₉、助催化剂组分铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂和有机粘结剂加入至脱离子水中予以搅拌混合，其中有机粘结剂用量控制在浆料总质量的0.5~20%，制得浆料后，通过球磨分散或者是超声分散等方法对其进行预处理，其中球磨或超声处理时间控制在30~180分钟，即可获得粒径在5μm以下的高分散浆料；

d)层状复合载体的制备

通过喷涂、滚球、浸渍等方法将上述浆料均匀涂裹在内核的表面形成壳层后，经干燥、焙烧即可获得核壳结构的层状复合载体；

e)氢氧化催化剂的制备

主活性组分铂系金属采用表面浸渍的方法分散在层状复合载体之上，浸渍后，经干燥、活化、还原和水热处理获得催化剂成品。

9.根据权利要求8所述催化剂的制备方法，其特征在于有机粘结剂选自聚乙烯醇、羟甲基纤维素和环糊精一种或几种。

10.根据权利要求8所述催化剂的制备方法，其特征在于制备层状复合载体，当浆料涂裹后，在50~150℃干燥1~24小时，然后在500~1200℃焙烧0.5~10小时。