[發明專利]一種分子篩負載高分散貴金屬的催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201611133371.2
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN108607600B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 黃延強;楊曉麗;蘇雄;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/44
• 分類號: B01J29/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種由分子篩負載高分散貴金屬的催化劑的制備方法，其特征在于：催化劑中的活性組分可以是貴金屬M中Pt、Ru、Pd、Ir、Rh、Au中的一種或二種以上的混合；載體是具有MFI結構的分子篩；所述貴金屬于催化劑中的質量含量為0.05~8%；

包括下述步驟：

（1）硅源前驅體的制備

將3-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在去離子水中，在20-30℃下攪拌0.5-6h；向混合液中加入沉淀劑，攪拌0.5-1h得到懸濁液；在70-80℃下靜止6-12 h；將懸濁液過濾，洗滌，并于110-120℃下干燥，即得到硅源前驅體；

（2）含有金屬活性組分的硅源溶液的制備

取硅源前驅體置于去離子水中，超聲分散2h以上；加入活性金屬溶液前驅體，在70-80℃下攪拌0.5-12 h，即得到含有金屬活性組分的硅源溶液；

（3）分子篩晶種的制備

將正硅酸乙酯溶解在去離子水中，加入模板劑，在室溫下攪拌0.5-12h；90-150℃油浴中回流處理48-96 h，即得到晶種凝膠；

（4）M/MFI催化劑的制備

（5）取步驟（3）中得到的晶種凝膠加入步驟（2）中得到的含有金屬活性組分的硅源溶液中，在室溫下攪拌均勻，得到全硅的混合溶液；將鋁源加入至上述混合溶液中后，在室溫下攪拌老化12-36h，得到含鋁的混合溶液；將全硅或含鋁的混合溶液置于50-60℃下加熱攪拌使溶液中的水蒸發，得到固體凝膠；將固體凝膠研磨為粉末進行水蒸氣輔助晶化；將得到的產物進行過濾、洗滌，濾餅在110-120℃下干燥后焙燒，得到含有活性金屬組分的M/MFI催化劑。

2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于：催化劑載體通過水蒸氣輔助法合成，合成的載體為具有MFI拓撲結構的分子篩，其骨架組成的硅鋁摩爾比為SiO₂/Al₂O₃=10到全硅的Silicalite-1。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（1）中使用的沉淀劑是質量濃度為5-20%的甲醛溶液，用量為加入的3-氨丙基三乙氧基硅烷質量的10-50倍。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2）中的所述的金屬前驅體為Pt、Ru、Pd、Ir、Rh、Au中的一種或二種以上的氯酸鹽或銨合硝酸鹽中的一種或者多種混合物；添加量為硅源前驅體質量的0.1%-10%。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（3）中所述的模板劑為四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四乙基溴化銨、四丙基溴化銨溶液中的一種或二種以上混合物；添加量為正硅酸乙酯質量的10-30%。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述的鋁源為擬薄水鋁石、偏鋁酸鈉、鋁粉、異丙醇鋁中的一種或二種以上混合物；添加量為晶種凝膠溶液質量的0-50%。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述的水蒸汽輔助晶化法的條件是，固體凝膠研磨后轉移至支架上；然后在水熱釜中加入水，將支架轉移到水熱釜中，晶化溫度為100-200℃，晶化時間為10-60 h。

8.根據權利要求1所述的制備方法中，其特征在于：步驟（4）中所述焙燒條件為溫度400-700℃，時間為3-6 h，從室溫到焙燒溫度的升溫速率為2-10℃/min。

9.一種權利要求1所述的制備方法，其特征在于：權利要求1制備出的催化劑應用于烯烴加氫、烷烴脫氫、烷烴異構化或費托合成等反應中。