[发明专利]一种富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂，其特征在于：所述催化剂以贵金属Pd为活性中心，以氧化铝为载体，其化学通式可表述为Pd/mAl₂O₃；所述催化剂组成中Pd的重量比为0.1％～5％，余量为载体；所述载体为富含五配位铝的有序介孔氧化铝。

2.如权利要求1所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)制备富含五配位铝的有序介孔氧化铝载体：将模板剂溶解于无水乙醇中搅拌均匀后加入酸并继续搅拌至溶液变澄清，然后加入铝源并继续搅拌反应，反应完成后将所得混合物加热陈化后制得干凝胶，将所得干凝胶焙烧后制得富含五配位铝的有序介孔氧化铝载体；

(2)制备富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂：将步骤(1)中制得的有序介孔氧化铝载体加入到钯盐溶液或纳米Pd颗粒分散液中浸渍后即可制得所述催化剂。

3.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的模板剂为P123、F127或F68中的一种。

4.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的加热陈化温度为60～80℃；加热陈化时间为24-48h。

5.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的酸为硝酸、盐酸、柠檬酸或醋酸中的一种。

6.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的铝源为异丙醇铝、异丁醇铝或九水硝酸铝中的一种。

7.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的焙烧温度为400～800℃；焙烧时间为4-5h。

8.根据权利要求2所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的钯盐为硝酸钯、醋酸钯或氯化钯中的一种。

9.如权利要求1所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂或如权利要求2-8所述的方法制备的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂在甲烷完全氧化反应中的应用，其特征在于具体条件如下：反应温度为200～800℃，反应原料气由甲烷和氧气组成，稀释气为惰性气体，甲烷流量为1mL/min,气体总流量为50mL/min；质量空速WHSV＝30000mL/g_cat/h，反应压力为1-5MPa，反应温度为180–600℃。

10.根据权利要求9所述的富含五配位铝的有序介孔氧化铝负载的Pd催化剂在甲烷完全氧化反应中的应用，其特征在于所述原料气中甲烷与氧气体积比为1:5。