[發(fā)明專利]一種新型雙功能催化劑填料的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010127735.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111359605B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾甯;羅軍洪;呂超;喻彬;李佩龍;安永濤;馮興文;何康昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院材料研究所
• 主分類號(hào): B01J23/42
• 分類號(hào): B01J23/42;B01J23/63;B01J37/02;B01J37/18;G21F9/06
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 鐘顯毅

1.一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述新型雙功能催化劑填料包含聚四氟乙烯、含鉑活性材料、金屬纖維氈，其中，聚四氟乙烯與含鉑活性材料的質(zhì)量比為1～10:1，金屬纖維氈的質(zhì)量為所述新型雙功能催化劑填料的60wt.％～80wt.％；

所述新型雙功能催化劑填料的制備方法具體包括以下步驟：

步驟S1：首先將含鉑活性材料與聚四氟乙烯進(jìn)行混合得到混合物，然后再往混合物中加入去離子水并攪拌均勻形成混合液，最后再往混合液中加入表面活性劑，得到懸濁液；所述含鉑活性材料為鉑負(fù)載在載體為炭材料上；

步驟S2：選取孔徑為25μm的不銹鋼金屬纖維氈，將其清洗干凈，并依次用去離子水、無(wú)水乙醇中進(jìn)行超聲清洗，最后將超聲處理后的金屬纖維氈進(jìn)行干燥得到預(yù)處理后的金屬纖維氈；

將步驟S1得到的懸濁液均勻涂覆在預(yù)處理后的金屬纖維氈的一面并進(jìn)行烘烤，待干燥后再次涂覆懸濁液于金屬纖維氈的同一面并進(jìn)行烘烤，重復(fù)步驟S2直到達(dá)到所需的活性金屬負(fù)載量，最后得到坯體；

步驟S3：將步驟S2得到的坯體置于H₂和惰性氣體組成的混合氣體中進(jìn)行熱處理，并以1～10℃/min的升溫速率升溫至350～380℃且恒溫10～30min，冷卻后得到新型雙功能催化劑填料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的表面活性劑為曲拉通X100，其中，曲拉通X100與含鉑活性材料的質(zhì)量比為1～10:1；所述步驟S1中的去離子水與含鉑活性材料的質(zhì)量比為5～20:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中的烘烤溫度為110～130℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中的混合氣體的流量為100～500mL /min，混合氣體中H₂的體積含量為1～10％，所述惰性氣體為Ar或He。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的含鉑活性材料還可為鉑負(fù)載在載體為金屬氧化物上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，當(dāng)所述含鉑活性材料為鉑負(fù)載在載體炭材料上時(shí)，所述步驟S1中的聚四氟乙烯與含鉑活性材料的質(zhì)量比為4～10:1，所述步驟S1中的去離子水與含鉑活性材料的質(zhì)量比為10～20:1，曲拉通X100與含鉑活性材料的質(zhì)量比為5～10:1；當(dāng)所述含鉑活性材料為鉑負(fù)載在金屬氧化物上時(shí)，所述步驟S1中聚四氟乙烯與含鉑活性材料的質(zhì)量比為1～4:1，所述步驟S1中的去離子水與含鉑活性材料的質(zhì)量比為5～10:1，曲拉通X100與含鉑活性材料的質(zhì)量比為1～5:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型雙功能催化劑填料的制備方法，其特征在于，所述炭材料為炭黑、碳納米管、活性炭中的任意一種，所述金屬氧化物為Al₂O₃、CeO₂、Pr₄O₇、Sm₂O₃、Eu₂O₃中的任意一種。

8.一種新型雙功能催化劑填料的應(yīng)用，其特征在于，將權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的制備方法制得的新型雙功能催化劑填料進(jìn)行裁剪和造型，并將造型后的新型雙功能催化劑填料應(yīng)用到氫-水同位素交換中。