[发明专利]一种酸处理炭载体负载的铱基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种酸处理炭载体负载的铱基催化剂，其特征在于：所述的铱基催化剂由主活性组分和载体两部分组成，主活性组分为Ir和助剂，载体为酸处理炭载体，为经过酸处理活性炭和/或酸处理的其他炭化载体；所述的助剂为过渡金属氧化物La₂O₃，CeO₂，RuO₂中的一种到两种以上。

2.根据权利要求1所述的铱基催化剂，其特征在于：所述的酸处理前炭载体原料为椰壳炭、杏壳炭、或经高温或硫酸炭化处理糖类而形成的炭化载体中的一种到两种以上；所述的糖类为蔗糖，葡萄糖，淀粉中的一种到两种以上。

3.根据权利要求1或2所述的铱基催化剂，其特征在于：

酸处理炭载体为酸处理后的椰壳炭、杏壳炭、或酸处理的其它炭化载体；所述的酸为磷酸、硝酸、苯磺酸、硫酸、盐酸、乙酸、苯甲酸、氢氟酸、氢碘酸中的一种到两种以上。

4.根据权利要求3所述的铱基催化剂，其特征在于：

所述的酸为氢碘酸，氢氟酸，硫酸，硝酸，苯磺酸中的一种到两种以上。

5.根据权利要求1所述的铱基催化剂，其特征在于：

Ir占催化剂总质量的0.01-5.0wt%；助剂为催化剂总质量的0.1-30.0 wt %。

6.根据权利要求5所述的铱基催化剂，其特征在于：

Ir占催化剂总质量的0.1-4.0 wt %；助剂为催化剂总质量的范围0.1-10wt %。

7.根据权利要求3所述的铱基催化剂,其特征在于: 炭化载体的制备过程为：

糖类经浓硫酸处理得到炭化载体，或糖类在高温N₂保护下焙烧5~20h得到炭化载体；所述的浓硫酸为1~18mol/L的硫酸，所述的高温为300~800℃。

8.根据权利要求1或3所述的铱基催化剂,其特征在于:

酸处理炭载体的过程为，在N₂保护下将炭化载体或者活性炭在50~280℃与酸进行反应10-30h，过滤洗涤至中性，80~120℃烘干5~20h制得酸处理载体；所述的酸为1~18mol/L的硫酸、或0.1~5mol/L的硝酸、或1~12mol/L的盐酸、或0.1~5mol/L的苯甲酸、或0.1~5mol/L的乙酸、或0.1~2mol/L的磷酸、或0.1~2mol/L的苯磺酸、或0.1~4mol/L的氢氟酸、或0.1~2.5mol/L的氢碘酸。

9.一种权利要求1所述的铱基催化剂的制备方法,其特征在于：

在酸存在的条件下,将铱金属前驱体，助剂金属前驱体中的一种到两种以上，在水和/或乙醇中溶解，得到的溶液浸渍酸处理炭载体上，60-80℃水浴蒸干溶剂，烘箱中100-120℃烘干5~15 h，N₂保护下250-400℃焙烧2~6h。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于:所述酸为浓度为0.1~12mol/L的盐酸；所述铱金属前驱体为IrCl₃·3H₂O 或者H₂IrCl₆·6H₂O；助剂金属前驱体为La₂O₃，CeO₂，RuO₂中的一种到两种以上。