[发明专利]一种含银催化剂及其制备方法与用途

说明书

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种含银催化剂及其制备方法与用途。所述的催化剂包含催化活性物质，所述的催化活性物质包含金属银或其化合物，所述的金属银或其化合物中的银元素由组成和/或丰度较天然有所改变的非放射性同位素构成，其中至少一种非放射性同位素的丰度在天然丰度的基础上改变1/20以上且不低于20％。利用本发明的催化剂及其制备方法与用途，能够使得到的含银催化剂具有更好的催化性能。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种含银催化剂及其制备方法与用途。

背景技术

催化剂材料与催化技术是当今化学工业发展的基础性、关键性的材料和技术之一。现代工业中，利用催化技术所产生的产值已占国民经济总产值的约30％。

贵金属催化剂具有独特的活性，在催化领域占有极其重要的地位，其中银基催化剂是贵金属催化剂的典型代表。

银基催化剂中的Ag是最廉价的贵金属。银催化剂价格相对便宜，具有良好的加氢活性，由于其催化活性好、机械强度高、对毒物不敏感、导热性好等优点，不仅应用于各种不饱和烃的加氢，而且也是脱氢、氧化脱卤、脱硫等某些转化过程中的良好催化剂，更是乙烯直接氧化制备环氧乙烷唯一的工业催化剂。而且银催化剂制备成本低且容易得到，在工业应用前景上很有潜力。

自20世纪30年代银基催化剂被成功应用以来，经过80多年的发展，银基催化剂在活性组分、助剂添加、载体选择、制备方法以及应用等方面均有较大的进展。尤其是在应用领域方面，从最初的化工生产领域扩大到环境保护和医药领域。随着计算机模拟技术在催化剂研究领域中的应用，银基催化剂的研究模式也由单一依靠实验的模式逐步转变为实验和计算机模拟相结合的模式。

当前，世界范围内大量的研究学者致力于开发新型银基催化剂，以提高其催化活性、选择性，并延长其寿命，主要的研究包括：

1)乙烯直接氧化制环氧乙烷

目前乙烯在银催化剂作用下直接氧化是生产EO的唯一技术。世界EO/EG生产技术主要由美国Shell、SD、Dow三家公司垄断(Dow化学2001年兼并了UCC公司)，日本触媒、德国BASF和意大利Snam等公司也拥有自己的专利技术。全世界EO生产装置采用Shell、SD、Dow三大公司技术的生产能力占EO总生产能力的90％以上。在乙烯环氧化生成环氧乙烷的过程中，原料乙烯消耗约占整个环氧乙烷生产成本的7/10。显然，提高环氧乙烷生产经济效益的关键是降低原料乙烯消耗，而催化剂的性能对降低乙烯消耗起着至关重要的作用，所以开发和使用高选择性及高转化率催化剂是节约生产成本、提高效益的最有效方法。

2)甲醇氧化制甲醛

戴维林在1999年用有机卤化物改变电解银催化剂活性，研究发现添加少量有机卤化物CH₃I可以提高电解银催化剂的催化活性。X射线光电子能谱及扫描电子显微镜等表征实验发现少量CH₃I与电解银催化剂表面相互作用形成了具有特殊结构的碘化银微晶，这些微晶使得催化剂比表面积增大，甲醛转化率提高。

3)含银光催化剂

银系列可见光催化剂的数量较多，从元素种类构成大致可分为三元素构成及多元素构成两类。三元素构成的催化剂主要是以Ag和O为固定组成元素，另外一种元素多变或者三元素间比例不一；多元素构成的催化剂顾名思义元素比较多，都为4种及以上，一般是用固相法、离子交换法合成。

4)催化加氢反应