[发明专利]载体为改性六方介孔材料的非贵金属系丙烷脱氢催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种制备非贵金属系丙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、硫酸钾、酸剂和正硅酸乙酯进行混合接触，并将得到的混合物进行晶化和过滤，得到具有立方体心Im3m结构的六方介孔材料原粉；

(b)将所述六方介孔材料原粉依次进行脱模板剂处理和热活化处理，得到六方介孔材料；

(c)在超声条件下，将六方介孔材料与含有硫酸盐和/或亚硫酸盐的水溶液接触，然后依次进行去除溶剂、干燥和焙烧，得到改性六方介孔材料载体；

(d)将所述改性六方介孔材料载体在含有活性非贵金属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、硫酸钾和正硅酸乙酯的摩尔比为1：100-800：20-200；

优选地，所述模板剂为三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯EO₁₃₂PO₆₀EO₁₃₂；所述酸剂为盐酸；

更优选地，所述混合接触的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-240min，pH值为1-7；所述晶化的条件包括：温度为25-60℃，时间为10-72h。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，所述脱模板剂处理的过程包括：在300-600℃下，将所述六方介孔材料原粉进行煅烧8-20h。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述超声条件包括：温度为10-100℃，时间为10-180min，功率为100-300W；

优选地，所述超声条件包括：温度为20-80℃，时间为30-120min，功率为150-250W；

优选地，相对于100克的所述六方介孔材料，所述含有硫酸盐和/或亚硫酸盐的水溶液以硫酸根和/或亚硫酸根计的用量为0.05-0.15摩尔；

更优选地，所述硫酸盐和/或亚硫酸盐为硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵和亚硫酸氢铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)中，所述改性六方介孔材料载体和所述含有活性非贵金属组分前驱体的溶液的用量使得制备的非贵金属系丙烷脱氢催化剂中，以所述非贵金属系丙烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述活性非贵金属组分以该活性金属元素氧化物计的含量为2-40重量％，优选为3-30重量％；所述改性六方介孔材料载体的含量为60-98重量％，优选为70-97重量％。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述含有活性非贵金属组分前驱体的溶液为铁、镍、锌、钼、钨、锰、锡和铜的可溶盐溶液中的至少一种。

7.由权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的载体为改性六方介孔材料载体的非贵金属系丙烷脱氢催化剂。

8.根据权利要求7所述的非贵金属系丙烷脱氢催化剂，其中，所述非贵金属系丙烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的活性非贵金属组分，其中，所述活性非贵金属组分为非贵金属和/或非贵金属氧化物，所述载体为改性六方介孔材料载体，所述改性六方介孔材料载体具有立方笼状孔道结构，所述改性六方介孔材料载体的晶体结构具有立方体心的Im3m结构，所述改性六方介孔材料载体的最可几孔径为4-15nm，比表面积为550-650m²/g，孔体积为0.5-1.5mL/g，平均粒径为0.5-10μm。

9.根据权利要求8所述的非贵金属系丙烷脱氢催化剂，其中，以所述非贵金属系丙烷脱氢催化剂的总重量为基准，所述活性非贵金属组分以该活性金属元素氧化物计的含量为2-40重量％，优选为3-30重量％；所述改性六方介孔材料载体的含量为60-98重量％，优选为70-97重量％；

优选地，所述活性非贵金属组分为铁、镍、锌、钼、钨、锰、锡、铜及其各自的氧化物中的至少一种。