[發明專利]一種單原子分散的銠基催化劑、其制備方法及在甲烷低溫氧化反應中的應用

有效

• 申請號: 201811383731.3
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111195514B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 丁云杰;馮四全;宋憲根;李彬
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;B01J37/02;B01J35/10;C07C29/158;C07C31/04;C07C51/145;C07C53/04;C07C53/08
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

1.一種制備單原子分散的銠基催化劑的方法，其特征在于，至少包括如下步驟：

a）將載體浸漬于含有銠元素的溶液，經烘干、焙燒，得到前驅體；

b）將前驅體與含有一氧化碳和鹵代烷烴的混合氣接觸進行后處理，得到所述單原子分散的銠基催化劑；

所述單原子分散的銠基催化劑包括活性組分和載體；

其中，所述活性組分中包含銠元素；

所述載體為活性炭；

所述銠元素以單核絡合物的形式單原子分散在所述銠基催化劑中，如式I中所示：

Rh(CO)_xX_y(O=AC)式I

其中，X選自Cl、Br、I中的至少一種；

0＜x≤2，1≤y≤5；

(O=AC)表示活性炭上的含氧基團，該單核絡合物通過氧錨定在活性炭表面。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性組分在所述單原子分散的銠基催化劑中的重量百分含量為0.05~6%。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述活性組分在所述單原子分散的銠基催化劑中的重量百分含量為0.1~6%；

所述活性組分在所述單原子分散的銠基催化劑中的重量百分含量以銠元素的質量百分含量計。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a）所述含有銠元素的溶液中，所述銠元素來自銠的氧化物、氫氧化物、硫化物、氯化物、金屬有機物中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述銠元素來自納米金屬銠、三氧化二銠、二氧化銠、二羰基乙酰丙酮銠、三氯化銠中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a）所述載體選自椰殼炭、杏殼炭中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述椰殼炭的比表面積為500~1100m²/g；平均孔徑為1~200nm。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述椰殼炭的比表面積為550~900m²/g，平均孔徑為1~100nm。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述杏殼炭的比表面積為600~1200m²/g，平均孔徑為1~200nm。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述杏殼炭的比表面積為650~1000m²/g，平均孔徑為1~100nm。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b）所述含有一氧化碳和鹵代烷烴的混合氣中，一氧化碳和鹵代烷烴的摩爾比為0.1~200:1。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，步驟b）所述含有一氧化碳和鹵代烷烴的混合氣中，一氧化碳和鹵代烷烴的摩爾比為0.1~100:1。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，步驟b）所述含有一氧化碳和鹵代烷烴的混合氣中，一氧化碳和鹵代烷烴的摩爾比為1~50:1。

14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b）所述鹵代烷烴選自一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、二溴甲烷、溴仿、碘甲烷、碘乙烷、碘丙烷、碘苯中的至少一種。

15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b）所述鹵代烷烴選自溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、二溴甲烷、溴仿、碘甲烷、碘乙烷、碘丙烷、碘苯中的至少一種。