[发明专利]用于有机液体储氢材料脱氢反应的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于有机液体储氢材料脱氢反应的催化剂，催化剂在X射线光电子能谱中，催化剂表面原子比Fe : Pt为0.14～0.47；其中，

所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，以重量份数计，包括以下组分：

1）0.1～10份Pt-Fe纳米颗粒或其氧化物；

2）0.1～5份碱金属或其氧化物；

3）0.1～10份镧系元素Ln或其氧化物；Ln选自La、Ce、Pr、Nd中的至少一种；

4）80～99份载体S；S选自氧化铝、氧化硅、氧化钛中的至少一种；

所述有机液体储氢材料脱氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

a）将Pt和Fe的可溶化合物溶于水中，与还原剂、纳米颗粒包覆试剂、可溶性卤化物接触，经处理后得到Pt-Fe纳米颗粒；

b）将碱金属和镧系元素的可溶性盐溶于水中，加入载体S中，混合处理后得催化剂前体I；

c）将a步骤得到的Pt-Fe纳米颗粒分散于溶剂中，加入b步骤得到的催化剂前体I中，混合，挥干溶剂，经处理得有机液体储氢材料脱氢催化剂；

所述溶剂选自乙醇、丙醇、正丁醇中的至少一种；在步骤a）中，还原剂选自水合肼或硼氢化钠中的一种，包覆试剂选自聚乙烯吡咯烷酮，可溶性卤化物选自氯化钾或溴化钾中的一种。

2.根据权利要求1所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，以重量份数计，Pt-Fe纳米颗粒或其氧化物的份数为0.1～3.5份。

3.根据权利要求1所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，以摩尔比计，催化剂中Fe: Pt为(0.08～0.96) : 1。

4.根据权利要求3所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，以摩尔比计，催化剂中Fe: Pt为(0.2～0.67) : 1。

5.根据权利要求1所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，碱金属元素选自K、Na、Rb、Cs元素中的至少一种，以重量份数计，碱金属或其氧化物的份数为0.5～2.5份。

6.根据权利要求1所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，其特征在于镧系元素选自La、Ce、Pr、Nd元素中的至少一种，以重量份数计，镧系元素或其氧化物的份数为0.5～5份。

7.根据权利要求6所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，其特征在于镧系元素选自La和Nd，或者选自Ce和Nd。

8.根据权利要求1所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，其特征在于载体S为γ-Al₂O₃或SiO₂中的至少一种。

9.根据权利要求8所述用于有机液体储氢材料脱氢的催化剂，其特征在于，载体S为γ-Al₂O₃。

10.根据权利要求1所述用于轻质烷烃脱氢的催化剂，其特征在于X射线光电子能谱中，催化剂表面原子比Fe : Pt为0.19～0.38。

11.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述有机液体储氢材料脱氢催化剂的制备方法，包括步骤d），制备过程中还包括浸渍、烘干、焙烧的步骤。

12.一种有机液体储氢材料脱氢的方法，反应条件如下：反应压力为0～1MPa、温度为200～450℃ 、质量空速为0.1～10 h⁻¹；有机液体储氢材料与权利要求1～11任一项所述的催化剂接触反应产生氢气及相应芳烃。

13.根据权利要求12所述的有机液体储氢材料脱氢的方法，其特征在于有机液体储氢材料选自甲基环己烷、环己烷、四氢萘、十氢萘、全氢氮乙基咔唑和全氢咔唑中的至少一种。