[發(fā)明專利]一種負載型介孔分子篩催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107159300A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉雷;馮尚華;董晉湘
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;C07C29/60;C07C31/20
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種負載型介孔分子篩催化劑，其特征在于：將鉑納米顆粒負載于鎢、鋁摻雜的介孔分子篩W-Al-SBA-15上，包括以下重量份數(shù)的組分：

鉑：0.5-10份；

鎢：2.5-25份；

鋁：2.5-25份；

SBA-15：50-100份。

2.一種權(quán)利要求1所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：首先將鎢、鋁同時摻雜入介孔分子篩SBA-15，并以摻雜后的介孔分子篩做載體，負載活性組分鉑納米顆粒，制得催化劑Pt/W-Al-SBA-15。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

(1) 制備鎢、鋁摻雜的介孔分子篩W-Al-SBA-15：

在模板劑三嵌段共聚物P123中加入去離子水，攪拌使其完全溶解，模板劑與去離子水的質(zhì)量比為1:5~50；

攪拌狀態(tài)下，向上述體系加入鹽酸，使體系中H⁺的量為0.1-1 mol/L；升溫到40~60 ℃后繼續(xù)攪拌2~4 h使體系均一透明；

攪拌狀態(tài)下，加入偏鎢酸銨固體，攪拌30~60 min；然后加入異丙醇鋁固體，繼續(xù)攪拌30~60 min；再緩慢滴加正硅酸乙酯，滴加完成后繼續(xù)攪拌40~60 min；

繼續(xù)攪拌并開始計時，20~24 h后轉(zhuǎn)移反應(yīng)混合液到水熱釜中，升溫至80~120 ℃并在此溫度下晶化24~48 h；

將水熱釜自然冷卻到室溫，反應(yīng)物過濾，用蒸餾水洗滌，至洗水呈中性，自然干燥6~12 h，再于70~110 ℃下真空干燥6~12 h；

于馬弗爐中在400-600 ℃下焙燒4-10 h除去模板劑P123，得到鎢、鋁摻雜的SBA-15；

鎢、鋁的摻雜量分別以WO₃和Al₂O₃計算，其質(zhì)量比如下：WO₃:Al₂O₃=1:1，(WO₃+Al₂O₃):SiO₂=(0.05~0.5):1；

(2) 催化劑Pt/W-Al-SBA-15的制備

用浸漬法制備Pt/W-Al-SBA-15的前驅(qū)體，將載體浸漬到Pt的水溶液中，攪拌6~8 h，靜置16~18 h，40~70 ℃下真空干燥12~24 h，備用；

前驅(qū)體在300~500 ℃下焙燒1~3 h，然后于300~500 ℃下用H₂/N₂混合氣還原1~3 h，轉(zhuǎn)到N₂氣氛下冷卻到室溫，再用O₂/N₂混合氣鈍化1~4 h，得到目標(biāo)催化劑Pt/W-Al-SBA-15。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的攪拌速度為400~1000 rpm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：偏鎢酸銨的粒徑小于100目；異丙醇鋁固體的粒徑小于100目。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：正硅酸乙酯的滴加速度為0.5~2 mL/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負載型介孔分子篩催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，H₂/N₂混合氣的體積比為1:9；O₂/N₂混合氣的體積比為1:99。

8.一種權(quán)利要求1所述的負載型介孔分子篩催化劑在甘油加氫制1,3-丙二醇中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：所述催化劑用于甘油加氫制1,3-丙二醇時，采用間歇釜式反應(yīng)器、連續(xù)流動的固定床反應(yīng)器或半間歇反應(yīng)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于：在反應(yīng)釜中加入15~50 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40~70%的甘油水溶液，再加入0.05~2.0 g催化劑Pt/W-Al-SBA-15，封閉高壓釜，依次用N₂和H₂置換釜內(nèi)氣體后充入初始氫壓1~8 MPa的H₂，攪拌速率為600 rpm，加熱至120~200 ℃后反應(yīng)8~24 h；甘油轉(zhuǎn)化率70.0~99.4%，1,3-丙二醇選擇性32.0~60.4%。