[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(jì)）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(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203 | 代理人： | 張立改 |
| 地址： | 100124 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 低溫 催化 氧化 乙烯 鉑錳基 雙金屬 催化劑 | ||
一種低溫催化氧化乙烯的鉑錳基雙金屬催化劑，屬于催化化學(xué)與環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域。將Pt2Mn雙金屬納米粒子負(fù)載到TiO2載體上，隨后經(jīng)過灼燒形成Pt?MnOx/TiO2催化劑，其中金屬鉑的負(fù)載量為1.6wt％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。制備方法為：在油胺體系中，采用油相還原的方法，將乙酰丙酮鉑與十羰基二錳同時(shí)還原，形成尺寸均一的Pt2Mn雙金屬粒子，再采用浸漬法將金屬粒子負(fù)載到TiO2載體上，Pt負(fù)載量為1.6wt％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。將負(fù)載Pt2Mn催化劑經(jīng)過300℃灼燒形成Pt?MnOx/TiO2納米催化劑。本發(fā)明所得Pt?MnOx/TiO2納米催化劑納米顆粒尺寸均一，在催化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種Pt-MnOx/TiO2納米催化劑及其制備方法，具體涉及采用油相還原法制備尺寸均勻的Pt2Mn合金粒子，采用浸漬法將其負(fù)載到TiO2表面，隨后灼燒后形成Pt-MnOx/TiO2結(jié)構(gòu)。對乙烯氧化具有高催化活性的Pt-MnOx/TiO2納米催化劑，屬于催化化學(xué)與環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
乙烯是一種小分子揮發(fā)性有機(jī)物，是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，也是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心。乙烯產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。世界上已將其產(chǎn)量作為衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。在工業(yè)中，乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)、合成乙醇(酒精)的基本化工原料，也可用于制造氯乙烯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等，此外還可用作水果和蔬菜的催熟劑。但是，乙烯具有較強(qiáng)麻醉作用，人若吸入大量乙烯會立即失去意識。且乙烯會對水體、土壤和大氣會造成污染，因此消除環(huán)境中的乙烯是十分必要的。并且在溫室及果蔬儲存場所果蔬也會釋放乙烯，導(dǎo)致果蔬的腐敗。因此，消除這些場所的乙烯也具有很大商業(yè)價(jià)值。
隨著催化技術(shù)和催化劑材料的發(fā)展，人們對乙烯的完全氧化進(jìn)行了大量的研究工作。Michaele等(Z.Michaele,et al.,[J].A.Marca,Environ.Sci.Technol.,2000,34:5206)、Keller等(N.Keller,et al.,[J].Chem.Rev,2013,133:5029)和Thomas等(A.W.Thomas,et al.,[J]:J.Phys.Chem.C,2011,115:16537)在連續(xù)反應(yīng)器中將乙烯在二氧化鈦基材料上進(jìn)行光催化氧化。然而，這些反應(yīng)需要復(fù)雜的工作條件，且在室溫或低于室溫時(shí)消除乙烯的效率較低。此外，在上述報(bào)道中，臭氧被用作強(qiáng)氧化劑。然而，過量的O3會造成二次污染，必須有效地去除，此項(xiàng)額外的化學(xué)過程會增加工業(yè)應(yīng)用的成本。
Ahn等(H.G.Ahn,et al.,[J].Nanotechnol.2006,6:3599)利用沉積法制備了Au/Co3O4可以在165℃完全催化氧化乙烯。Li等(W.C.Li,et al.,[J].Chem.Eng.J.2016,293:243)將Co的氧化物負(fù)載在介孔C球上，在185℃可以完全催化氧化乙烯。但由于這些報(bào)道中完全氧化乙烯的溫度過高，無法得到商業(yè)應(yīng)用。Kumar等(D.Kumara,et al.,[J].Top.Catal.2007,46:169)利用動力學(xué)公式測算出Pd/SiO2在150～200℃可以完全催化氧化乙烯。
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