[发明专利]一种硫碳球负载贵金属催化剂及其制备和在合成N;N’-二苄基乙二胺中的应用

权利要求书

1.一种硫碳球负载贵金属催化剂，所述的催化剂由硫碳球以及负载于硫碳球表面的活性组分组成；所述的硫碳球的硫元素以C-S键的形式存在于硫碳球骨架和表面上，其中硫元素与碳元素的质量比为0.05～10％；所述的活性组分为铂族金属粒子，其粒径在4～10nm，基于硫碳球的质量，所述活性组分负载量为5～20％；所述硫碳球负载贵金属催化剂呈球形，其直径在100～1000nm之间，孔容为0.15～1.0ml/g，比表面积为300～1000m²/g，平均孔径为0.5～2nm，微孔比例在60～85％。

2.如权利要求1所述的硫碳球负载贵金属催化剂，其特征在于：所述催化剂的直径为200～800nm。

3.如权利要求1所述的硫碳球负载贵金属催化剂，其特征在于：所述的铂族金属为铂、钯中的一种或两种的组合。

4.一种如权利要求1所述的硫碳球负载贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)室温下，在装有去离子水的反应容器中加入十六烷基三甲基溴化铵和半胱氨酸固体，搅拌使固体完全溶解；然后加入4,4'-硫代双水杨酸硫酚固体，继续搅拌至固体完全溶解；再缓慢滴加浓硫酸于上述混合溶液中，严格控制滴加速度以防溶解热造成的温升超过2℃；继续搅拌，从室温以0.1～1℃/min升温速率升至60℃，保持6～12h，然后继续以0.1～1℃/min升温速率升至90℃，保持6～12h，最后继续以0.1～1℃/min升温速率升至沸腾，冷凝回流状态下保持0.5～2h；

结束搅拌后，将得到的聚合物溶液加入到水热釜中，设置水热温度100～200℃，水热时间12～36h，然后分离得到聚合物固体，该聚合物具有球状结构，尺寸为100～1000nm；

其中，去离子水、浓H₂SO₄溶液、十六烷基三甲基溴化铵、半胱氨酸和4,4'-硫代双水杨酸硫酚的投料比为100～200ml：2～5ml：0.5～1.5g：1.5～2.5g：5～20g；

2)配制铂族金属浓度为0.001～0.03g/mL的铂族金属盐的水溶液；

3)取步骤1)得到的聚合物固体粉末于去离子水中，充分混合打浆，接着缓慢滴加步骤2)得到的铂族金属盐的水溶液，搅拌3～6h，搅拌过程中控制浆液温度在30～50℃之间，氢氧化钠溶液控制pH在3.5～6.5之间；其中铂族金属盐的水溶液和聚合物固体粉末投料比为20～100ml：2～30g；结束搅拌后，将聚合物悬浮液抽滤、水洗、干燥得到固体；

4)取步骤3)得到的固体置于含有氢气和水蒸气的混合气氛中进行焙烧，所述的混合气氛中氢气体积浓度为5～30％，水蒸气体积浓度0.1～5.0％，混合气氛中除氢气和水蒸气外的剩余气体为惰性气体或氮气，焙烧步骤为程序升温控制过程：从室温升至300～500℃，此阶段升温速率为1～3℃/min，并恒温下保持2～4h；从300～500℃升至700～900℃，此阶段升温速率为1～3℃/min，并恒温下保持2～4h，即可得到硫碳球负载贵金属催化剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，聚合物固体的分离方式选自下列一种：离心，-10～0℃低温真空干燥。