[發明專利]一種鈀基催化劑、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202110313336.3
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113042039A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 賀泓;崔暢;余運波;張燕;石曉燕
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種鈀基催化劑，其特征在于，所述的鈀基催化劑包括氧化鋁載體和負載于所述氧化鋁載體表面的活性組分，所述的氧化鋁載體的晶型為θ晶型，所述的活性組分包括鈀。

2.根據權利要求1所述的鈀基催化劑，其特征在于，所述的活性組分的負載量為0.1～5wt％。

3.一種權利要求1或2所述的鈀基催化劑的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：鈀前驅體與氧化鋁分散液混合后蒸干得到固形物，固形物焙燒后得到鈀基催化劑。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的氧化鋁分散液采用如下方法制備得到：擬薄水鋁石焙燒后得到θ晶型的氧化鋁，將氧化鋁與水混合配制成氧化鋁分散液；

優選地，所述的焙燒溫度為1000～1100℃；

優選地，所述的焙燒時間為1～3h；

優選地，所述的混合溫度為10～50℃；

優選地，所述的混合時間為0.1～3h。

5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述的蒸干溫度為60～90℃；

優選地，所述焙燒之前對固形物進行烘干；

優選地，所述的烘干溫度為90～110℃。

6.根據權利要求3-5任一項所述的制備方法，其特征在于，所述的焙燒溫度為500～700℃；

優選地，所述的焙燒時間為1～3h；

優選地，所述焙燒過程的升溫速率為5～15℃/min。

7.一種采用權利要求1或2所述的鈀基催化劑對甲烷進行催化氧化的方法，其特征在于，所述的方法包括：

含甲烷的混合氣穿過催化劑床層，甲烷催化氧化后分解得到二氧化碳和水，其中，所述的催化劑床層采用權利要求1或2所述的鈀基催化劑填充形成。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的混合氣中包括甲烷、氧氣和氮氣；

優選地，所述的混合氣中甲烷的濃度為500ppm～5vol.％；

優選地，所述的混合氣中氧氣的體積分數為2000ppm～20vol.％。

9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的催化氧化過程在固定床反應器中進行；

優選地，所述的固定床反應器內的空速為50000～400000h^-1。

10.根據權利要求7-9任一項所述的方法，其特征在于，所述的催化氧化的反應溫度為100～900℃；

優選地，所述的催化氧化的反應溫度達到300℃以上，所述的甲烷轉化率≥50％；

優選地，所述的催化氧化的反應溫度達到330℃以上，所述的甲烷轉化率≥90％。