[发明专利]一种高选择性、高分散的金属催化剂的制备方法

摘要

一种高选择性、高分散的金属催化剂的制备方法,涉及一种金属催化剂的制备方法，该方法为一系列纳米尺度、免还原、高分散的金属催化剂的制备方法，其中贱金属包括Cu，Ag，Au，Ni，Fe，Co；贵金属为Pt，Pd，Rh，Ru，Ir；所制备的Ru/H-β分子筛催化剂展现出极佳的费托反应活性，同时C5-C11液态产物（汽油调和剂的主要成分）的选择性为全产物的70%，其中产物中异构烷烃与正构烷烃的比高达5：1。所制备的Ru/H-β分子筛催化剂，贵金属Ru的分散度为40%；金属Ru的粒子大小为1-2纳米；催化剂未经过额外的还原处理，所制备的Ru/H-β分子筛催化剂中金属Ru的还原度高于90%。

主权项

一种高选择性、高分散的金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括选用一种或者多种不同金属及贵金属，如 Cu，Ag，Au，Ni， Co， Fe，Pt，Pd，Rh，Ru，Ir，前躯体盐类，硝酸盐或者醋酸盐等含有上述金属元素的盐类，和含有羧基的某一种有机酸，如甲酸，乙酸，丙酸，乙二酸，柠檬酸，氨基乙酸，EDTA，或者氨基酸等，或者葡萄糖、纤维素为原料；将金属前驱体与含有羧基的有机酸或者葡萄糖，纤维素溶解于去离子水中，去离子水的体积为混合物体积的5‑500倍；室温条件下搅拌5‑30分钟，直至盐的前驱体与含有羧基的有机酸完全溶解，其中金属离子与含有的羧基官能团的摩尔比范围为0.3‑10，使用浓度为14‑28%的氨水调节至pH值范围为4‑9，使溶液完全澄清透明，无沉淀或絮状浑浊物产生；在60‑90摄氏度温度范围内回流4‑20小时；原料完全螯合后，在30‑80摄氏度温度范围内缓慢蒸水，直至去离子水完全蒸发，得到螯合的、颜色均匀的前驱体；把前驱体粉末与不同载体，如Al₂0₃，SiO₂，ZnO,ZrO₂，CeO₂,La₂O₃,TiO₂，Fe₂O₃，MgO,MnO2，Cr₂O₃等，或者含有不同硅铝比以及不同孔结构的分子筛；或者活性炭，碳管，石墨烯碳材料物理混合，在室温条件下，空气环境，研磨10‑30分钟；其中前驱体粉末的质量占整体混合物的质量分散范围为0.5‑80wt%；在惰性气氛，如氩气或者氮气，或者为两者任意比例混合，条件温度范围200‑700℃下焙烧；在焙烧的过程中，螯合后的金属盐类‑有机酸或者葡萄糖，纤维素前驱体逐步分解，缓慢释放出还原性气体，如CH₄，H₂，CO，这些气体作为原位的还原剂还原螯合物中的金属阳离子，如Cu，Ag，Au，Ni， Co， Fe，Pt，Pd，Rh，Ru，Ir，为纯金属；焙烧后，当温度降至室温或使用其他方法降低环境温度，温度范围负80‑25℃，条件下，采用1%‑5%O₂与惰性气体混合物通过焙烧后的产物，钝化1‑50小时后，可得到所制备的催化剂。