[发明专利]一种自支撑钯基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述自支撑钯基催化剂是在表面多孔化的载体上负载碳或碳-氧化物或碳-氮-氧化物改性的金属钯，具有如下通式：aPd-bC-cN-dMO/MZT，其中：C、N、MO分别表示碳助剂、氮助剂、氧化物助剂，MZT表示表面多孔化的载体；a表示金属Pd占催化剂总质量的百分数，b表示碳助剂占催化剂总质量的百分数，c表示氮助剂占催化剂总质量的百分数，d表示氧化物助剂MO占催化剂总质量的百分数；且a为0.01～0.5％，b为0.05～5％，c为0～2％，d为0～10％，余量为表面多孔化的载体MZT所占的质量百分数。

2.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：其中a为0.1～0.5％，b为0.1～4％，c为0.01～2％，d为0.01～8％。

3.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述自支撑钯基催化剂的钯颗粒尺寸大小为1～4纳米，碳助剂和/或氮助剂和/或氧化物助剂分布在钯纳米粒子周围。

4.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述MZT的材质为金属、合金、碳化物中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述金属为镍、铝、铜、钛中的至少一种，所述合金为不锈钢、铁铬铝、铝合金、白铜、黄铜中的至少一种；所述碳化物为碳化硅、碳化钨、碳化钼、碳化锆中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述MZT的形态结构为泡沫、纤维、纤维毡、丝、丝网、片、箔、管、颗粒等中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述MZT为泡沫金属。

8.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述MZT选自铝纤维-多孔拟薄水铝石复合载体、铝纤维毡-多孔拟薄水铝石复合载体、铝网-多孔拟薄水铝石复合载体、铝管-多孔拟薄水铝石复合载体、泡沫铝-多孔拟薄水铝石复合载体、多孔化的泡沫黄铜金属相载体、多孔化的不锈钢纤维毡金属相载体、以及多孔化的铁铬铝纤维毡等中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述氧化物助剂MO为碱金属、碱土金属、硼、铝、镓、铟、硅、镧系稀土金属、钛、锆、锌、锰、钨、钒、锡、铌的氧化物等中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述自支撑钯基催化剂的孔隙率为60-95％。

11.根据权利要求1所述的自支撑钯基催化剂，其特征在于：所述氧化物助剂为钠和/或硅的氧化物。

12.一种制备权利要求1所述的自支撑钯基催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对载体进行多孔化处理，然后进行清洗、干燥和焙烧，制得表面多孔化的载体MZT；(2)使用溶液对表面多孔化的载体进行浸渍，之后再进行热解处理，制得所述自支撑钯基催化剂aPd-bC-cN-dMO/MZT；其中所述溶液含有钯前驱体、碳前驱体、氮前驱体以及氧化物前驱体中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多孔化处理在酸或碱条件下进行。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多孔化处理在水热条件下进行。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述浸渍采用等体积浸渍。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述浸渍采用单步浸渍或多步浸渍。