[发明专利]载体为含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料的异丁烷脱氢催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种制备异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)将模板剂、N,N-二甲基甲酰胺和盐酸混合至固体物充分溶解，得到混合溶液，然后将所得混合溶液与硅酸酯进行接触，并将接触后得到的混合物依次进行晶化、过滤、洗涤和干燥，得到面包圈介孔材料原粉；

(b)将步骤(a)所得面包圈介孔材料原粉的模板剂脱除，得到脱除模板剂的面包圈介孔材料；

(c)将步骤(b)所得脱除模板剂的面包圈介孔材料和硅胶混合，得到含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料；

(d)将步骤(c)所得含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料进行热活化处理，然后将热活化的含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料在含有Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂处理、干燥和焙烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述模板剂为三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯；所述硅酸酯为正硅酸乙酯；

所述模板剂、N,N-二甲基甲酰胺、盐酸中的水、盐酸中的氯化氢和硅酸酯的用量的摩尔比为1：300-700：10000-20000：100-500：50-100；

所述接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-40h。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，所述模板剂脱除的条件包括：在250-800℃下，煅烧10-40h。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述脱除模板剂的面包圈介孔材料和硅胶的用量重量比为1.2-10：1，优选为1.5-5：1；

优选地，所述脱除模板剂的面包圈介孔材料和硅胶的混合的方式为机械共混；

优选地，所述硅胶的比表面积为200-300m²/g，孔体积为1-2mL/g，平均孔径为10-30nm，平均粒径为20-100μm；

更优选地，所述硅胶的比表面积为230-280m²/g，孔体积为1.2-1.8mL/g，平均孔径为12-18nm，平均粒径为30-70μm；

进一步优选地，所述硅胶优选为955硅胶。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)中，所述热活化的条件包括：温度为300-900℃，时间为7-10h；

所述浸渍处理的条件包括：温度为25-50℃，时间为2-6h，所述热活化的含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料、Pt组分前驱体和Zn组分前驱体的用量使得制备的异丁烷脱氢催化剂中，以所述异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料的含量为98-99.4重量％，所述Pt组分以Pt元素计的含量为0.1-0.5重量％，所述Zn组分以Zn元素计的含量为0.5-1.5重量％。

6.由权利要求1-5中任意一项所述的方法制备的异丁烷脱氢催化剂。

7.根据权利要求6所述的异丁烷脱氢催化剂，其中，所述异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的Pt组分和Zn组分，其中，所述载体为含有面包圈介孔材料和硅胶的复合材料，所述面包圈介孔材料的比表面积为600-1000m²/g，孔体积为0.5-3mL/g，最可几孔径为7-10nm，平均粒径为0.5-20μm，孔壁厚度为3-4nm，内径与外径的比值为0.3-0.9，平均厚度为0.1-2μm；所述硅胶的比表面积为200-300m²/g，孔体积为1-2mL/g，平均孔径为10-30nm，平均粒径为20-100μm。