[发明专利]用于正丁烷直接脱氢制丁烯的纳米金刚石载铂催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种用于正丁烷直接脱氢制丁烯的纳米金刚石载铂催化剂及其制备方法和应用，属于有机化工原材料制备技术领域。本发明首先制备纳米金刚石载体，再通过甲酸钠还原的方法将Pt粒子负载在纳米金刚石上，得到所述纳米金刚石载铂催化剂。将所述纳米金刚石载铂催化剂用于正丁烷直接脱氢反应，催化剂的使用温度为400～500℃；催化反应条件为：空速1000～18000ml/g·h，正丁烷体积浓度1～5％，正丁烷与氢体积比1:(0.5～5)；该催化剂性能稳定，催化活性好，能在较低温度下有效催化正丁烷脱氢，对环境无污染，环保高效。

主权项

1.一种用于正丁烷直接脱氢制丁烯的纳米金刚石载铂催化剂的应用，其特征在于：所述纳米金刚石载铂催化剂是由纳米金刚石载体和Pt粒子组成，Pt粒子均匀负载于纳米金刚石载体表面；所述纳米金刚石载铂催化剂用于正丁烷直接脱氢制备丁烯；所述正丁烷直接脱氢反应过程中，催化剂的使用温度为450～500℃；催化反应条件为：空速1000～18000ml/g·h，正丁烷体积浓度1～5％，正丁烷与氢气的体积比为1:(0.5～5)；所述纳米金刚石载铂催化剂中，铂的含量为0.5～1.0wt.％，所述Pt粒子的尺寸为1nm～1.5nm；该催化剂的制备过程为：首先制备纳米金刚石载体，然后通过甲酸钠还原的方法将Pt粒子负载在纳米金刚石载体上，即得到所述纳米金刚石载铂催化剂；该催化剂的制备具体包括如下步骤：(1)纳米金刚石载体的制备：将纳米金刚石原料进行高温焙烧处理，得到功能化后的纳米金刚石即为纳米金刚石载体；高温焙烧处理过程为：将纳米金刚石原料置于900～1300℃和80～100ml/min的氩气气氛中进行处理，处理时间3～4小时，焙烧处理后获得纳米金刚石载体；(2)甲酸钠还原方法：将经步骤(1)焙烧处理后所得纳米金刚石载体与去离子水混合配成悬浊液，在油浴锅中搅拌条件下加热到100℃，再在悬浊液中加入甲酸钠固体，搅拌1h后逐滴加入氯铂酸，反应1～2小时后降温静置，抽滤干燥后即得到所述纳米金刚石载铂催化剂。