[發(fā)明專利]一種低溫催化氧化乙烯的鉑錳基雙金屬催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010958654.0
• 申請日: 2020-09-13
• 公開（公告）號: CN112108147A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴洪興;陳美琦;劉雨溪;鄧積光;敬林;侯志全
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/656
• 分類號: B01J23/656;B01J37/02;B01J37/16;B82Y30/00;B82Y40/00;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種高效低溫催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂納米催化劑，其特征在于，采用油相還原法制備Pt₂Mn納米晶，采用浸漬法將Pt₂Mn納米晶負載到商用TiO₂載體上，隨后經(jīng)過灼燒形成Pt-MnO_x/TiO₂。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種高效低溫催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂納米催化劑，其特征在于，Pt₂Mn納米晶負載到商用TiO₂載體上，其中Pt₂Mn納米晶在TiO₂載體上的負載量為1.4wt％-1.8wt％。

3.權(quán)利要求1或2所述的一種高效低溫催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂納米催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按照金屬鉑和錳的摩爾比為1:2投料：稱取乙酰丙酮鉑，將其加入由二芐醚、油胺和油酸組成的混合溶液中，攪拌5min，在氮氣保護氣氛中升溫至265℃，攪拌10min，記為溶液A，其中每0.10mmol乙酰丙酮鉑對應(yīng)5mL二芐醚，3.68mL油胺和0.63mL油酸；稱取十羰基二錳加入到油胺中，攪拌至完全溶解，記為溶液B，其中每0.10mmol十羰基二錳對應(yīng)6mL油胺；將溶液A在氮氣氣氛中在265℃保溫10min，此時將溶液B滴入溶液A中，在265℃反應(yīng)1h，再降至室溫，離心分離，用環(huán)己烷洗滌兩次，得到尺寸均一的Pt₂Mn雙金屬納米晶；最后將離心得到的納米粒子分散到環(huán)己烷中保存；

(2)將得到的Pt₂Mn雙金屬納米晶采用等體積浸漬法負載到載體上，隨后經(jīng)過灼燒過程，得到Pt-MnO_x/TiO₂納米催化劑；具體步驟如下：

按照一定負載量計算出所需要的含有Pt₂Mn雙金屬溶液的量，將一定量TiO₂載體加入到量取的含有雙金屬納米晶的環(huán)己烷溶液。攪拌浸漬8h，離心得到負載型催化劑。將得到的催化劑裝入瓷舟置于馬弗爐中，以5℃/min的速率從室溫升至280-320℃優(yōu)選300℃，并在該溫度下保持6h，降溫至室溫得到Pt-MnO_x/TiO₂催化劑。

4.權(quán)利要求1或2所述的一種高效低溫催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂納米催化劑的應(yīng)用，催化劑用于C₂H₄的催化氧化。

5.按照權(quán)利要求4的應(yīng)用，在C₂H₄濃度為100ppm、氧氣含量為20％和空速為20000mL/(gh)的反應(yīng)條件下，該催化劑的T_90％(乙烯轉(zhuǎn)化率達到90％時所需反應(yīng)溫度)為45℃；并且保持90％的轉(zhuǎn)化率可以長達20h以上。