[發明專利]貴金屬催化劑的再生方法

無效

• 申請號: 201310434818.X
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103464171A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 徐維林;阮明波;張玉微;孫秀娟;宋平
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: B01J23/96
• 分類號: B01J23/96
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及一種貴金屬催化劑的再生方法，屬于工業催化劑技術領域。

背景技術

鉑、金等貴金屬由于具有獨特的物理、化學性質，在各個領域有著重要的不可替代的作用。隨著科技的進步，貴金屬已不僅限于裝飾品和在經濟金融上發揮作用，而且已應用于工業生產過程中，尤其是在能源工業的催化劑方面得到了廣泛的應用。

貴金屬催化劑價格昂貴，并且容易造成環境污染，所以貴金屬催化劑的回收利用逐漸成為人們的研究重點。現有技術中，貴金屬催化劑的處理方法普遍采取貴金屬回收，如US4331634、US5045290、CN101748284A等，都公開了采用強酸強堿溶液從不同原料中回收貴金屬的方法，但是強酸或強堿不僅費用高，污染環境而且危險性大，不利于操作。

現有技術中，文獻重分散氧化物載體上的金(ACSCatal.2012,2,552-560)提出了一種氣相環境中重分散氧化物載體上的金納米粒子的方法，其方法是在溫度240℃、壓力16bar下，用碘甲烷重分散金納米粒子，雖然這個方法能將大的納米粒子分散成小的粒子或原子，但是對催化劑的催化活性并沒有提高。而且在氣相條件下重新分散金納米粒子需要高溫高壓，增加了成本，且操作不易。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中回收貴金屬費用高，污染環境，危險性大，不利于操作的技術問題，提供一種貴金屬催化劑的再生方法。

本發明的貴金屬催化劑的再生方法，包括以下步驟：

(1)將貴金屬催化劑浸入氧化劑和還原劑的混合溶液中，在50℃以上，2-12個大氣壓下，反應0.5h以上，得到反應后的溶液；

所述氧化劑為C₁-C₄的鹵代烴；

所述還原劑為C₁-C₄的有機醇或C₁-C₄的有機酸；

所述貴金屬催化劑、氧化劑、還原劑的質量比為1:(50-1000):(50-1000)；

(2)將反應后的溶液蒸干，得到固體，即為再生后的貴金屬催化劑。

進一步的，所述步驟(1)為將貴金屬催化劑與貴金屬催化劑載體混合后，浸入氧化劑和還原劑的混合溶液中，在50℃以上，2-12個大氣壓下，反應0.5h以上，得到反應后的溶液。

優選的，所述貴金屬催化劑的再生方法還包括步驟(3)，將步驟(2)得到的固體加水超聲，離心，干燥后，得到再生后的貴金屬催化劑。

優選的，所述貴金屬催化劑為鉑(Pt)、金(Au)、鈀(Pd)、釕(Ru)、銀(Ag)、載體負載Pt催化劑、載體負載Au催化劑、載體負載Pd催化劑、載體負載Ru催化劑、載體負載Ag催化劑、Pt和載體負載Pt催化劑的混合物、Au和載體負載Au催化劑的混合物、Pd和載體負載Pd催化劑、Ru和載體負載Ru催化劑的混合物、Ag和載體負載Ag催化劑的混合物中的一種；

所述載體為C(碳)、SiO₂(二氧化硅)、TiO₂(二氧化鈦)或者Al₂O₃(三氧化二鋁)。

優選的，所述氧化劑為一氯甲烷、二氯甲烷或者一氯乙烷。

優選的，所述還原劑為甲醇、甲酸、乙醇、乙酸、異丙醇或者乙二醇。

優選的，所述反應時間為1-10h。

優選的，所述反應溫度為80℃到200℃，壓力為2-10個大氣壓。

優選的，所述貴金屬催化劑載體為C、SiO₂、TiO₂或者Al₂O₃。

優選的，所述貴金屬催化劑和的貴金屬催化劑載體質量比為1:(0.1-5)。

本發明的有益效果：

(1)本發明采用在氧化劑和還原劑共存的混合溶液中，利用同時溶解和沉淀的方法，使失活的貴金屬催化劑上的貴金屬粒子重新分散，使活性降低了的催化劑重新再生，催化劑活性可恢復甚至超過失活前的水平，能夠將催化劑再次利用，不僅可降低生產成本，而且可以提高貴金屬的利用率；

(2)本發明的再生方法在液相中進行，相對于現有技術中采用氣相法分散金納米粒子，本發明在分散粒子的同時能提高催化劑的催化活性，而且對溫度和壓力的要求低，成本低廉，操作簡便，安全性能好，易于工業化生產；