[發明專利]用于富氫氣氛中優先氧化CO的寬溫催化劑的制備方法及其產品和應用

有效

• 申請號: 201610280020.8
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107308951B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 路軍嶺;曹麗娜;姚琪;陳飔;嚴歡;韋世強;楊金龍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;C01B3/48
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

1.一種制備用于在富氫氣氛中優先氧化CO的寬溫催化劑的方法，其特征在于，所述催化劑包括載體、活性組分和助劑，其中所述載體是SiO₂；所述活性組分是Pt，其在所述寬溫催化劑中的含量為0.1～10wt％；所述助劑是鐵氧化物，其以鐵元素計在所述寬溫催化劑中的含量為0.01～0.3wt％，

所述方法包括：

提供包括所述活性組分和所述載體的負載型催化劑前驅體；

通過原子層沉積法將所述助劑沉積到所述負載型催化劑前驅體的表面上，從而得到所述寬溫催化劑，

其中所述助劑的沉積包括以下步驟：

(a)將所述負載型催化劑前驅體放置在處于20～500℃的反應器中，并引入作為助劑前驅體的鐵前驅體的蒸汽以吸附到所述負載型催化劑前驅體的表面上；

(b)引入氧化劑或還原劑以使吸附在所述負載型催化劑前驅體的表面上的所述助劑前驅體轉化為所述助劑；

(c)任選地相繼或同時重復執行以上步驟(a)和(b)一次或多次以調控所述助劑的質量含量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵前驅體是選自二茂鐵、乙烯基二茂鐵、乙基二茂鐵、氨基二茂鐵、二甲氨基二茂鐵、乙酰丙酮鐵、雙(2,4-二甲基戊二烯基)鐵、(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)鐵(III)、雙(N,N'-二叔丁基乙脒基)鐵、羰基鐵、和叔丁醇鐵中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化劑是選自O₂、O₃、H₂O、H₂O₂、NO和NO₂中的一種或多種；所述還原劑是選自H₂、NH₃和N₂H₄中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：在所述步驟(a)和步驟(b)之間以及在所述步驟(b)之后，利用惰性氣體吹掃所述反應器。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)和(b)相繼重復執行1-10次。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述負載型催化劑前驅體通過商購獲得，或者通過浸漬法將所需量的活性組分的可溶性鹽負載到載體上然后經過干燥焙燒獲得。

7.通過權利要求1-6中任一項所述的方法制備的寬溫催化劑用于在富氫氣氛中優先氧化CO的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述寬溫催化劑在使用之前進行預處理，其中所述預處理是在100～600℃溫度下首先用氧氣氧化0.5～5小時，然后用氫氣還原0.5～5小時。

9.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述寬溫催化劑在使用之前進行預處理，其中所述預處理是在150～300℃溫度下首先用氧氣氧化0.5～2小時，然后用氫氣還原0.5～2小時。

10.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述富氫氣氛中CO和O₂的體積比為1:0.5至1:2。

11.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述富氫氣氛中CO和O₂的體積比為1:0.5至1:1。