[发明专利]用于富单烯烃气氛中乙炔或丁二烯选择性加氢的NiCu催化剂的制备方法及产品和应用

权利要求书

1.一种制备用于在富单烯烃气氛中乙炔或1,3-丁二烯选择性加氢的抗积碳非贵金属NiCu催化剂的方法，其特征在于，所述催化剂包括载体、助剂和活性组分，其中所述载体是选自g-C₃N₄、氮掺杂的活性碳、氮掺杂的石墨烯和氮掺杂的碳纳米管中的一种或多种，所述助剂是金属Cu并且其以Cu元素计在所述催化剂中的含量为1～12wt％，所述活性组分是Ni氢氧化物并且其以Ni元素计在所述催化剂中的含量为1～9wt％，

所述方法包括：

在80～400℃的温度下，通过原子层沉积法一次或多次将所需量的铜前驱体沉积在所述载体上，然后引入还原剂以使所述铜前驱体转化为所述助剂Cu，从而获得负载型催化剂前驱体；

在80～400℃的温度下，通过原子层沉积法一次或多次将所需量的镍前驱体沉积在所述负载型催化剂前驱体上，然后引入氧化剂以使所述镍前驱体转为所述活性组分，由此获得NiCu负载型催化剂；

任选地，将所获得的NiCu负载型催化剂在200～400℃温度下用还原剂进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载体是g-C₃N₄。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜前驱体是选自氯化亚铜、二(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)铜、二(六氟乙酰丙酮)铜、(N,N'-二异丙基乙脒)铜(I)二聚体、N,N'-二叔丁基乙脒基铜、二(二甲胺-2-丙醇)铜和环戊二烯基(三乙基膦)铜(I)中的一种或多种；

所述镍前驱体是选自二茂镍、二乙基二茂镍、烯丙基环戊二烯基镍、乙酰丙酮镍、二(N,N'-二异丙基乙脒基)镍、(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)镍(II)、二丁基二硫代氨基甲酸镍(II)和2-甲氧基乙醇镍中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂是选自H₂、HCHO、NH₃和N₂H₄中的一种或多种；所述氧化剂是选自O₂、O₃、H₂O、H₂O₂、NO和NO₂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在每个步骤之后，利用惰性气体进行吹扫。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜前驱体和所述镍前驱体各自独立地沉积1-10次。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的方法获得的抗积碳非贵金属NiCu催化剂，其特征在于，所述催化剂能够实现在富单烯烃气氛中乙炔或1,3-丁二烯的选择性加氢反应，并且能够完全抑制绿油和积碳的生成，同时在所述加氢反应中保持350小时以上的稳定性。

8.根据权利要求7所述的抗积碳非贵金属NiCu催化剂用于在富单烯烃气氛中乙炔或1,3-丁二烯的选择性加氢反应的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述催化剂在使用之前进行预处理，其中所述预处理是在200～400℃温度下用氢气还原0.5～5小时以将所述活性组分部分或完全还原。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，在所述富单烯烃气氛中的乙炔选择性加氢反应中，按体积计的气体组成比为乙炔:氢气:乙烯＝(0.1～10):(1～10):(5～99)；在所述富单烯烃气氛中的1,3-丁二烯选择性加氢反应中，按体积计的气体组成比为1,3-丁二烯:氢气:丙烯＝(0.5～10):(5～20):(5～99)。