[發明專利]一種納米級KL分子篩負載金屬催化劑、制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110559598.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113333016B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 王樹元;徐丹;朱地
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: B01J29/60
• 分類號: B01J29/60;B01J29/62;B01J29/63;B01J35/00;B01J37/02;C07C5/41;C07C15/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：包括納米級KL分子篩和金屬，納米級KL分子篩為摻雜堿土金屬的KL分子篩，堿土金屬形成在KL分子篩的配位結構上，金屬以原子形式與納米級KL分子篩的堿土金屬吸附結合，金屬以單原子或團簇的形式存在；納米級KL分子篩負載金屬催化劑的直徑為100-200nm；

所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑的制備方法，具體步驟為：

鋁源、硅源、無機堿、水和堿土金屬混合得到溶膠，溶膠進行晶化，晶化后得到的固體進行干燥、焙燒得到納米級KL分子篩；

納米級KL分子篩與通過原子層沉積方法，將金屬沉積在納米級KL分子篩上得到納米級KL分子篩負載金屬催化劑；

各原料混合得到溶膠的過程為：鋁源和無機堿混合，然后加入硅溶膠和水，最后加入堿土金屬，老化得到溶膠，鋁源和無機堿混合的溫度為90-110℃；

晶化過程的溫度為160-180℃，晶化的時間為18-35h。

2.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：納米級KL分子篩負載的金屬為鉑、鈀、鐵、鈷、鎳、銅、錳、鋅、鎵或鈦。

3.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：堿土金屬為鈹、鎂、鈣、鍶、鋇中的一種。

4.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：鋁源、硅源、無機堿、水和堿土金屬的摩爾比為1：2.5~20:3~15:320~1400:0.001~1.5。

5.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：鋁源、硅源、無機堿、水和堿土金屬的摩爾比為1：2.5~6:3~6:320~1400:0.001~0.01。

6.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：鋁源為氫氧化鋁。

7.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：硅源為硅溶膠。

8.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：無機堿為氫氧化鉀。

9.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：堿土金屬為氯化鋇、硝酸鋇、氯化鎂或硝酸鎂。

10.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：鋁源和無機堿混合的溫度為100℃。

11.如權利要求1所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：納米級KL分子篩與通過原子層沉積方法具體過程為：將納米級KL分子篩與分散劑混合得到懸浮液，將懸浮液分散在基體上，然后干燥，干燥后的物質表面脈沖沉積金屬。

12.如權利要求11所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：脈沖沉積金屬的過程為：先進行金屬源的脈沖沉積、吹掃，吹掃完畢后脈沖氧化氣，然后進行氧化氣吹掃，重復進行3-8次金屬源的脈沖沉積、吹掃過程，得到納米級KL分子篩負載鉑催化劑。

13.如權利要求12所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：脈沖沉積、吹掃的條件為：溫度200-250℃，金屬源的脈沖時間為0.02-0.8s，沉積時間為10-70s，吹掃時間為25-105s；氧化劑的脈沖時間0.1-1.2s，反應時間為20-70s，吹掃時間為30-105s。

14.如權利要求12所述的納米級KL分子篩負載金屬催化劑，其特征在于：金屬源為乙酰丙酮鉑(II)、三甲基-甲基環戊二烯鉑、二茂鎳、二茂鈷、二茂鐵、雙(2 ,2 ,6 ,6-四甲基-3,5-庚二酮)化銅、二乙基二茂錳、四異丙醇鈦、二乙基鋅、三甲基鎵、三乙基鎵、四（二甲胺）錫、四氯化錫、六氟乙酰丙酮鈀、三甲基銦中的一種或幾種。