[發明專利]一種多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711029410.9
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107715874B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉平樂;呂揚;熊偉;郝芳;馮勝;羅和安
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J37/34;B01J37/08;B01J37/18;C07C29/60;C07C31/20
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

1.一種多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，該催化劑記為La-Al-Pt /MWCNT，所述催化劑應用于甘油加氫反應中，制備方法包括如下步驟：

（1）將多壁碳納米管即MWCNT置于圓底燒瓶中，按1:10-20的固液質量比加入相應體積的濃硝酸，在80-120℃下，恒溫回流攪拌12-24小時，酸改性處理后的碳納米管用去離子水反復洗滌至濾液呈中性為止；

（2）將氯鉑酸固體溶于去離子水中，將溶液沿玻璃棒緩慢倒入容量瓶中進行定容，再將容量瓶上下倒置1-5次使其溶解均勻，然后靜置1-3小時，進行定容，在溫度為20-50℃下，用超聲儀超聲攪拌30-60分鐘，配制成固液質量比為1:100-250的氯鉑酸水溶液；

（3）將步驟（1）酸處理的MWCNT置于圓底燒瓶中，按1:5-15的固液質量比，加入相應體積的去離子水，在30-50℃下，超聲攪拌1-3小時，然后在攪拌條件下加入步驟（2）配制好的氯鉑酸水溶液，再按H₂PtCl₆^.6H₂O、La(NO₃)₂^.6H₂O、Al(NO₃)₃^.9H₂O三者1-10:1-5:1-10的質量比加入硝酸鹽前驅體，然后在溫度為30-50℃下，先超聲攪拌1-3小時，再在攪拌條件下恒溫陳化12-24小時，陳化后，將所得溶液進行干燥，干燥后用研缽研磨成粉末狀；

（4）將步驟（3）所得粉末狀固體在300-600℃下焙燒2-6小時；

（5）將焙燒后得到的黑色粉末物質，置于石英舟中，放入真空管式爐中，在氮氣保護下升溫至還原溫度，用氫氣在200-500℃下還原1-3小時，待還原結束后，在氮氣保護下，降至室溫，獲得成型的La-Al-Pt/MWCNT催化劑。

2.根據權利要求1所述的多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，濃硝酸的質量分數為68%。

3.根據權利要求1所述的多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，陳化時攪拌速率為500-1000rpm。

4.根據權利要求1所述的多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，干燥溫度為100-140℃，干燥時間為10-16小時。

5.根據權利要求1所述的多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，焙燒氛圍為純度＞99%的高純氮，流量為35-85 mL/min，采用程序升溫法，升溫速率為5-10℃/min。

6.根據權利要求1所述的多壁碳納米管負載La、Al共改性的鉑基催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（5）中，升溫速率為5-10℃/min。

7.權利要求1至6任一項所述的制備方法得到的催化劑在甘油加氫反應中的應用，其特征在于，包括如下步驟：

在高壓反應釜中加入La-Al-Pt/MWCNT催化劑、去離子水、甘油以及固體酸，催化劑的加入量為甘油質量的5~20%，固體酸與甘油的質量比為0.1~0.5：1.2，放入磁子，密封高壓釜，用氮氣置換釜內空氣2~5次，真空泵將釜抽至真空，加熱至150~250℃后，通入氫氣加壓至2~6MPa，攪拌條件下反應4~8小時，結束反應后將反應混合液過濾，濾液中各物質的含量用氣相色譜分析。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述的固體酸為乙酰丙酸、磷鎢酸、硅鎢酸中的一種或兩種以上。