[發(fā)明專利]精確調(diào)控氧化鋁中五配位鋁離子數(shù)目的Pd/介孔氧化鋁催化劑及其制備與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910814810.3
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110586086B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張群峰;周靜;黃偉民;馬磊;盧春山;豐楓;李小年
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;C07C11/04;C07C5/09
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;朱思蘭

本發(fā)明提供了一種精確調(diào)控Al₂O₃中Al³⁺_penta數(shù)目的Pd/介孔Al₂O₃催化劑及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明催化劑中介孔Al₂O₃的孔隙為10nm左右，相較于商業(yè)Al₂O₃將Al³⁺_penta的數(shù)量提高到43％，Al³⁺_penta只出現(xiàn)在載體表面，可以作為金屬?載體界面的重要錨定位點(diǎn)，有利于金屬和Al₂O₃缺陷之間的電子相互作用，通過改變絡(luò)合物中的酸和改變焙燒溫度兩種方法來精確調(diào)控Al₂O₃中Al³⁺_penta的數(shù)目，合成高度分散的鈀納米粒子，提高原子效率，最大限度地利用貴金屬，降低催化劑的成本，在保持高乙炔轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，也大大提高了該反應(yīng)中乙烯的選擇性，同時(shí)還具有良好的穩(wěn)定性。

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精確調(diào)控Al₂O₃中Al³⁺_penta數(shù)目的Pd/介孔Al₂O₃催化劑及其制備方法，以及在乙炔選擇性加氫制乙烯反應(yīng)中的應(yīng)用。

(二)背景技術(shù)

乙烯是化工中最常用的原料之一，通常由石腦油裂解而成，但是在裂解過程中會(huì)產(chǎn)生少量乙炔，這些微量乙炔會(huì)毒化下游聚乙烯工藝的催化劑，影響催化劑的壽命和聚乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量，因此脫除原料中的乙炔是至關(guān)重要的。

常用的脫除乙炔的方法有：氨化法、低溫精餾法、溶劑吸收法、選擇性加氫法等。其中選擇性加氫法具有無污染、能耗低、工藝過程簡單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。鈀基催化劑是乙炔加氫反應(yīng)中常用的催化劑，制備分散度高的鈀納米粒子不僅可以提高鈀原子的利用率，提高反應(yīng)的選擇性，還可以使乙烯在鈀上的吸附方式從結(jié)合能力較強(qiáng)的σ鍵轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬^弱的π鍵，但高分散度的鈀納米粒子容易發(fā)生團(tuán)聚導(dǎo)致活性組分失活。

眾所周知，Al₂O₃是多相催化中最重要、最復(fù)雜的組分之一。通常，Al₂O₃具有八配位體、五配位體和四面體配位體的Al³⁺離子，為金屬前驅(qū)體提供了不同的錨定位點(diǎn)，并在金屬支撐界面上形成了不同的活性位點(diǎn)。特別是五配位的Al³⁺(Al³⁺_penta)，有利于金屬和Al₂O₃缺陷之間的電子相互作用。因此，Al³⁺_penta是金屬-載體界面的重要錨定位點(diǎn)，增加Al₂O₃載體中的Al³⁺_penta的數(shù)目可以增加錨定位點(diǎn)，提高鈀原子的分散度，從而提高催化劑的活性以及穩(wěn)定性。

基于以上背景，本發(fā)明提出了一種能夠精準(zhǔn)調(diào)控Al₂O₃中Al³⁺_penta數(shù)目的Pd/介孔Al₂O₃催化劑，以提高乙炔加氫反應(yīng)中乙烯的選擇性。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種能夠精確調(diào)控Al₂O₃中Al³⁺_penta數(shù)目的Pd/介孔Al₂O₃催化劑及其制備方法，以及在乙炔選擇性加氫制乙烯反應(yīng)中的應(yīng)用。本發(fā)明通過增加Al₂O₃中Al³⁺_penta的數(shù)目，使鈀納米粒子在催化劑表面高度分散，大大提高乙炔選擇性加氫反應(yīng)中乙烯的選擇性。