[發明專利]一種分子篩基鉑鋅雙金屬核殼催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202310585509.6
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116571274A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 周鈺明;黃艷麗;鮑杰華;錢勇;徐強;薛誼
• 申請（專利權）人: 東南大學;南京誼明新材料科技有限公司;南京國星生物技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;B01J37/34;B01J37/03;B01J37/10;B01J37/30;B01J37/08;C10G45/64
• 代理公司: 南京群邁知識產權代理有限公司 32690
• 代理人: 安士影

1.一種分子篩基鉑鋅雙金屬核殼催化劑，其特征在于，催化劑以PtZn@SAPO-11為核，PtZn雙金屬納米顆粒均勻分布在介孔SAPO-11分子篩表面，固體酸SO₄^2-/ZrO₂為殼，以該催化劑的總質量計，鋅的質量百分比為10～20wt％，鉑的質量百分比為0.01～3wt％，介孔SAPO-11分子篩的質量百分比為40～60wt％，余量為固體酸SO₄^2-/ZrO₂殼，核層厚度為4～7μm，殼層厚度為2～3μm。

2.根據權利要求1所述的一種分子篩基鉑鋅雙金屬核殼催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，通過水熱合成法制備介孔SAPO-11分子篩；

步驟2，將PtZn雙金屬納米顆粒通過等離子體化學氣相沉積技術負載到介孔SAPO-11分子篩表面，獲得PtZn@SAPO-11材料；

步驟3.1，將PtZn@SAPO-11材料、鋯源和鄰苯二甲酸混勻，過濾，干燥，煅燒制得ZrO₂@PtZn@SAPO-11材料；

步驟3.2，將ZrO₂@PtZn@SAPO-11在硫酸鹽溶液中酸改性、煅燒得到SO₄^2-/ZrO₂@PtZn@SAPO-11核殼催化劑。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，具體為：室溫下，將硅源、鋁源、磷源、胺類結構導向劑、去離子水加入到反應釜中，調節pH值至5.0~5.5，升溫至180~210℃，晶化反應24~30h后，降至室溫后過濾；用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性并80~120℃真空干燥12~24h，然后在5～50mL/min的空氣流中、500～650℃下焙燒5～10h，降至室溫，得介孔SAPO-11分子篩。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2中，具體為：室溫下，將Pt源、鋅源、去離子水加入到反應釜中，攪拌0.2～0.5h后，加入步驟1中制得的介孔SAPO-11分子篩，繼續攪拌12～24h后，在80～120℃真空干燥12～24h，通過球磨機研磨至介孔SAPO-11分子篩為40~50目，研磨轉速為280~320r/min，時間為20~30min，研磨完成后，放入氧等離子體儀中處理3～5次，每次處理2～10min，制得PtZn@SAPO-11材料；氧等離子體儀的射頻功率為100～600W，使用的氣源為O₂/Ar混合氣，O₂/Ar混合氣中，O₂的體積占1~20%，混合氣的氣體流速為1～100mL/min。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟3.1中，具體為：室溫下，將鋯源、鄰苯二甲酸溶解于有機溶劑中并完全溶解；然后，將PtZn@SAPO-11材料添加到溶液中，并攪拌1~2h；將獲得的懸浮液轉移到反應釜中，并在110~140℃和60rpm下加熱反應20~25h后，降至室溫后過濾；用去離子水洗滌濾餅至洗滌液呈中性并80~120℃真空干燥12~24h，然后在5～50mL/min的空氣流中、600~700℃下焙燒3~5h，降至室溫，得到ZrO₂@PtZn@SAPO-11材料。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3.2中，具體為：室溫下，將ZrO₂@PtZn@SAPO-11材料與硫酸鹽水溶液混合攪拌12~18h，過濾分離，80~120℃真空干燥12~24h，在5～50mL/min的空氣流中、650~720℃下焙燒3~5?h，降至室溫，得到SO₄^2-/ZrO₂@PtZn@SAPO-11核殼催化劑。