[发明专利]一种催化氧化乙烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种催化氧化乙烯的催化剂及其制备方法。这种催化氧化乙烯的催化剂包括载体和负载物；其中，载体为多级孔分子筛；负载物包括Pd、Pt、Ru、Ni、Co中的至少两种。本发明提供的催化氧化乙烯的催化剂具有更好的协同效应，能提供更高的活性、选择性及稳定性，且价格便宜，效率高，应用在低温催化氧化微量乙烯，具有很高的乙烯去除率，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种催化氧化乙烯的催化剂及其制备方法。

背景技术

随着人类生活品质的提高，人们对果蔬的多样性及淡季调节的迫切性渐增，但果蔬自身形成的乙烯作为一种天然的植物荷尔蒙即“催熟”激素，在极低浓度下(0.01-0.1μL/L)就能对果实进行催熟效应导致植物的衰老和腐烂。它是造成果蔬短期大量腐烂的重要原因，使果蔬长久保鲜面临巨大挑战。果蔬产品具有明显的易腐蚀性，且表现出季节性和区域性。

目前的果蔬保鲜技术落后，导致果蔬在采摘、运输和加工贮藏过程中损失严重。针对果蔬采后损失严重的问题，亟需研发和应用保鲜新技术，深挖果蔬采后减损增值潜力，提升果蔬保鲜技术企业创新与产业化发展。开展乙烯消除方法相关基础研究工作，包括催化剂的自主研发，催化剂与催化性能之间的关系探究以及反应机制研究，不仅可推动果蔬行业保鲜技术的重大突破，还可有效改善果蔬等植物在运输和储存过程中的损失率，减少经济损失，为经济和社会的发展做出贡献。

现有技术中，低温条件下微量乙烯的去除主要集中在单一贵金属如Pt和Au催化剂上，尚存在成本高，效率低下等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术低温催化氧化乙烯的催化剂存在单一贵金属价格昂贵、效率低下等技术问题。为此，本发明的目的之一在于提供一种催化氧化乙烯的催化剂，本发明的目的之二在于提供这种催化剂的制备方法，本发明的目的之三在于提供这种催化剂的应用。

本发明提供了一种可用于催化氧化乙烯的多金属催化剂。这种催化剂通过如下的方法制得：采用碱液处理方法，比如改变碱液浓度、反应温度和反应时间等手段，可以对具有不同Si/Al比的沸石分子筛进行修饰处理制备比表面积和介孔尺寸可控的多级孔分子筛；然后采用湿浸渍法，以多级孔分子筛为载体，各金属盐为前驱体合成负载型多金属催化剂。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面提供了一种催化氧化乙烯的催化剂，包括载体和负载物；

所述载体为多级孔分子筛；

所述负载物包括Pd、Pt、Ru、Ni、Co中的至少两种。

优选的，所述催化氧化乙烯的催化剂中，所述负载物占所述催化剂(包括载体和负载物)的质量百分比为0.1％～1％。

优选的，所述催化氧化乙烯的催化剂中，所述负载物选自Pd和Pt、Pd和Ru、Pt和Ru、Pt和Ni、Pd和Ni、Pt和Co、Pd和Co中的一种。本发明的负载物优选为双金属。在本发明的一些实施例中，负载物中两种金属的质量比为1:(0.8～1.2)，比如说，采用Pd和Pt作为双金属负载物时，Pd与Pt的质量比为1：(0.8～1.2)。

优选的，所述催化氧化乙烯的催化剂中，所述负载物以颗粒的形式分散在所述多级孔分子筛的内部和/或表面；进一步优选的，所述负载物颗粒(金属颗粒)分布在多级孔分子筛的孔道内。负载物颗粒的粒径优选为0.1nm～10nm。

优选的，所述催化氧化乙烯的催化剂中，所述多级孔分子筛为经碱液修饰处理的分子筛。

优选的，所述催化氧化乙烯的催化剂中，所述碱液的碱包括碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的至少一种；进一步优选的，碱液的碱选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。