[发明专利]介孔γ-Al2O3高分散负载钯催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别是涉及一种钯复合催化剂的制备方法， 应用于无机纳米材料和特种催化剂制备技术领域。

背景技术

贵金属催化剂由于其优异的催化活性和选择性被广泛应用于加氢，脱氢及氧化等 反应体系中。一般对于催化剂来说，金属活性组分粒径尺寸越小，催化活性越高，催化剂越 优良。尤其是尺寸介于1~100nm范围的纳米粒子由于具有较高的表面效应及小尺寸效应 等，更是显示出独特的催化性能。但是对于贵金属纳米催化剂，由于微观上热力学和动力学 的原因很容易团聚，致使催化剂稳定性不好，使用寿命较短，且工艺仍十分复杂，限制了其 应用。因此如何简化工艺并且制备出高分散的纳米贵金属催化剂成为当下的一个研究热点 问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种 介孔γ-Al₂O₃高分散负载钯催化剂的制备方法，通过负载介孔γ-Al₂O₃，并添加一些具有电 子效应和位阻效应的表面活性剂来阻止金属纳米粒子间的相互聚集，并且通过后续氢气化 学还原法制备出了小粒径且分布窄，高分散，高比表面积及高稳定性的纳米钯催化剂，对于 催化加氢和催化氧化等反应工业化生产具有重要意义。

为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案：

一种介孔γ-Al₂O₃高分散负载钯催化剂的制备方法，步骤如下：

a.将一定量的醋酸钯溶于一定量的质量百分比浓度为65%的浓硝酸中，待全部溶解， 添加去离子水，配制成含有Pd²⁺浓度为1×10^-2～2×10^-2mol/L的醋酸钯溶液；

b.将一定量的铝盐溶于去离子水中，配制成浓度为1～3mol/Lmol/L的铝盐溶液并进 行搅拌，在不断搅拌铝盐溶液的同时，取一定量的在步骤a中配制的醋酸钯溶液加入铝盐溶 液中混合均匀形成混合溶液，使在混合溶液中的铝离子物质的量是钯离子物质的量的40～ 450倍；优选使在混合溶液中的铝离子物质的量是钯离子物质的量的67～450倍；铝盐优选 采用硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的任意一种或任意几种的混合物；铝盐最好采用硝酸铝；

c.将一定量的表面活性剂溶解于温度为30～70℃的去离子水中，配制成浓度为0.01 ～0.02mol/L的表面活性剂溶液；表面活性剂优选采用溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑 （C₁₆H₃₁BrN₂）、溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑、溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑（C₂₀H₃₉BrN₂）、1- 十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸（C₁₆H₃₁BF₄N₂）、1-十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸和十六烷 基三甲基溴化铵（C₁₆H₄₂BrN）中的任意一种；最好采用溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑作为表 面活性剂；

d.将在步骤b中制备的混合溶液放入30～90℃的恒温水浴锅中搅拌，并向混合溶液中 逐渐滴入在步骤c中配制的表面活性剂溶液，并混合搅拌均匀，同时使在混合溶液中的表面 活性剂的物质的量和钯离子物质的量的比值保持低于25:1的比例；

e.在30～90℃水浴条件下，将在步骤d中制备的加入表面活性剂的混合溶液进行搅 拌，并边搅拌边向混合溶液中逐滴滴入浓度为1～4mol/L的碳酸铵溶液，并控制碳酸铵溶 液的滴入速度为0.4ml/min，当在混合溶液中观测到反应得到凝胶的瞬间立即停止滴定碳 酸铵溶液，即在混合溶液中得到凝胶；优选在混合溶液中控制碳酸铵和铝离子的摩尔比为 （1.0～1.5）:1；

f.将在步骤e中滴定后形成的凝胶在30～90℃恒温下陈化24小时，再转入烘箱，在100 ～110℃温度下干燥12～24小时，得到干燥的凝胶；

g.将在步骤f中干燥后的凝胶载放入马弗炉中，从室温以2～10℃/min的升温速率进 行升温，在400～800℃下对凝胶煅烧10小时，最终制得介孔γ-Al₂O₃高分散负载钯催化剂。