[发明专利]一种制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂，其特征在于:所述碳化物为碳化钼或碳化钨，所述碳化钼为Mo2C和/或MoC，所述碳化钨为W2C和/或WC；碳化物作为催化剂的载体，所述贵金属为金属钯、铂或金中的一种或者两种以上作为催化剂的活性组分。

2.根据权利要求1所述的制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂，其特征在于:活性组分与催化剂载体的质量比0.001:1～0.5:1，贵金属的粒径为0.5-20nm，催化剂的比表面积为1-500m2/g，碳化物包括β-Mo2C、α-MoC、β-W2C、α-WC。

3.一种权利要求1或2所述制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂的制备方法，其特征在于:制备方法包括浸渍法、共沉淀法、沉积沉淀法或溶胶凝胶法。

4.一种权利要求1或2所述制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂的制备方法，其特征在于:

将钼盐或钨盐与可溶性贵金属盐分别溶解于去离子水中，然后将两者混合，在50～100℃温度下，加热搅拌1～24小时，静置0.5～8小时，然后在60～150℃下烘干，再在450～900℃空气气氛下焙烧1～6小时，得到催化剂前驱体；

将催化剂前驱体放置于石英反应器中，在CH4/H2的混合气氛中进行程序升温碳化，在室温至100～300℃时，升温速率为5～10℃/min，在100～300℃到碳化终温600～900℃时，升温速率为1～5℃/min，在碳化温度终温下，恒温30～240min，在氩气气氛下降至室温，用含有微量氧的1％O2/Ar钝化6～24h，最后获得制备双氧水用贵金属改性碳化物催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:

所述可溶性贵金属盐包括硝酸盐，氯酸盐，醋酸盐；

具体的，钯盐选自硝酸钯，氯化钯，醋酸钯；

铂盐选自硝酸铂，氯化铂，醋酸铂；

金盐选自氯化金、四氯金酸、四氯金酸钠；

所用钼盐为仲钼酸盐；钨盐包括钨酸钠、钨酸钾、钨酸铵。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:

碳化物合成过程中，还原性气氛中甲烷CH4与氢气H2的比例为5:1～1:5。

7.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于:

将钼盐或钨盐与可溶性贵金属盐分别溶解于去离子水中，然后将两者混合，加热搅拌1～24小时，静置2小时，然后在110℃下烘干，再在550℃空气气氛下焙烧1～6小时，得到催化剂前驱体；

将活性组分的前驱体压成20～40目，称取反应所需样品放置于石英反应器中，在CH4/H2的混合气氛中进行程序升温碳化，在室温至300℃时，升温速率为5℃/min，在300℃到碳化终温600～900℃时，升温速率为1℃/min，在碳化温度终温下，恒温120min，在氩气气氛下降至室温，用含有微量氧的1％O2/Ar钝化12h，最后获得制备双氧水用贵金属改性的碳化物催化剂。

8.根据权利要求4或7所述制备方法，其特征在于:钼盐或钨盐与可溶性贵金属盐的加入量按活性组分和催化剂载体计，活性组分与催化剂载体的质量比为0.001:1～0.5:1。

9.一种权利要求1所述催化剂于氢氧直接合成双氧水反应中的应用，其特征在于，将甲醇与硫酸水溶液混合,加入NaBr及催化剂,在一定压力的氢气、氧气及氩气混合气氛下反应。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，

所述的反应体系各组分的质量比为：

甲醇和硫酸水溶液的体积比为4:1～1:4，溴化钠的浓度为0.001～1mol/L，所述硫酸水溶液浓度为0.2～4mol/L，气体压力为0.5～10Mpa，气体组成比为H2/O2/N2＝1～5％:2～20％:75～97％，反应的温度为-5～40℃，反应的时间为10分钟～10小时。