[发明专利]一种用于氢同位素氧化物分离的催化填料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于氢同位素氧化物分离的催化填料，其特征在于，包括表面经涂层处理改善表面亲水性的金属填料基底，以及负载于金属填料基底上的用于对氢同位素转变起催化作用的铂系纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料，其特征在于，所述金属填料基底为由不锈钢材料制成的西塔环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料等散装填料或丝网波纹填料、板波纹填料等规整填料。

3.根据权利要求1所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料，其特征在于，所述铂系纳米颗粒的粒径为5-50nm。

4.如权利要求1～3任一项所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将金属填料基底置于乙醇/除脂剂混合溶液中进行超声清洗，然后使用去离子水润洗后晾干；

(2)将清洗后的金属填料基底置于含有氧化剂的溶液中进行超声处理，使其表面形成涂层，然后取出晾干；

(3)将步骤(2)处理后的金属填料基底置于含有铂系元素的溶液中进行浸渍处理，并在浸渍后用去离子水清洗后晾干；

(4)将步骤(3)处理后的金属填料基底置于管式炉中在氢氩气氛环境中还原，制得表面负载有铂系纳米颗粒的催化填料。

5.根据权利要求4所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为重铬酸钾、高锰酸钾、过硫酸钾或过氧化氢中的至少一种；所述含有氧化剂的溶液的浓度为0.1M-1M；所述超声处理的时间为0.5-2小时。

6.根据权利要求4所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，所述含有铂系元素的溶液为H₂PtCl₆、Pt(NH₃)₄(NO₃)₂、PtCl₂、PtCl₄、RhCl₃·3H₂O、K₃RhCl₆、Rh₂₍SO₄)₃、IrCl₃、IrCl₄、Na₂IrCl₆·6H₂O、Pd(NH₃)₂Cl₄、Pd(NO₃)₂·2H₂O、K₂PdCl₆中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，所述含有铂系元素的溶液中铂系元素含量为金属填料基底质量的1wt.％-30wt.％。

8.根据权利要求4所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理的时间为0.5-2小时。

9.根据权利要求4所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料的制备方法，其特征在于，所述氢氩气氛环境中氢气的比例为5％-20％；所述还原过程的升温速率为2℃-10℃，还原温度为300-500℃，还原时间为2-6小时。

10.将权利要求1～9任一项所述的用于氢同位素氧化物分离的催化填料应用于氢同位素氧化物水精馏过程。