[发明专利]制备铂族金属载体催化剂用的浸渍液

说明书

技术领域

本发明涉及化学催化领域，特别是涉及含有[Pt(C₂O₄)₂]^2-，[Pd(C₂O₄)₂]^2-，[Rh(C₂O₄)₃]^3-络离子为前驱体的浸渍液配方，可用于制备铂族金属载体催化剂。

背景技术

铂族金属特别是Pt、Pd、Rh载体催化剂是一类多相反应的重要催化剂，已广泛用于石油化工、有机合成、汽车制造和环境治理等各个领域。目前常用的载体材料主要有Al₂O₃、SiO₂、TiO₂和稀土氧化物，例如石油重整反应的催化剂Pt-Re/Al₂O₃、汽车尾气净化催化剂Pt-Pd-Rh/Al₂O₃、有机废水氧化净化催化剂Pt-Pd/TiO₂[中国机械工程学会，中国材料研究会主编，中国材料工程大典，第5卷，504-594，化学工业出版社，2006]。负载活性成分Pt、Pd、Rh的方法主要为浸渍法，即将载体浸泡在含有Pt、Pd、Rh化合物的浸渍液中、然后沥干和干燥、最后是焙烧和/或通H₂还原活化，其中浸渍液的组成和配方是浸渍法的最关键的技术[王尚第，孙俊全编著，催化剂工程导论，40-44，化学工业出版社，2006]。目前使用的浸渍液均以Pt、Pd、Rh无机化合物(如氯络酸盐、硝酸盐)作前驱[J.A.A.Tillaart，J.Leyrer，et.al，Apllied Catalysis，B：Environmental，1996，10，53-68；S.K.Kim，S.K.Ihm，Ind.Eng.Chem.Res.，2002，41，1967-1972；张爱敏，刘奎，杨东霞，赵云昆等，贵金属，2003，24(3)，17-21]。使用这样的无机前驱体，浸渍后的焙烧和通H₂还原活化会产生出强酸雾气(如盐酸、硝酸)以及氯气和氮氧化合物，它们不但会腐蚀载体，造成活性成分的脱落和团聚，而且氯气和氮氧化合物会引起催化剂中毒，同时这些产物的释放严重污染环境[王尚第，孙俊全编著，催化剂工程导论，40-44，化学工业出版社，2006]。因此，寻找含新型前驱体的浸渍液以提高催化剂的活性、减少有害气体的排放具有重要的意义。

发明内容

由于Pt、Pd、Rh的化合物在碱性溶液中易发生水解沉淀，因此浸渍一般在酸性溶液中进行。大量研究表明[D.K.Paul，C.M.Marten，langmuir，1999，15，4508-4512；J.Vakros，K.Bourikas，Ch.Kordulis，J.Phys.Chem.，B，2003，107，1804-1813]：在水溶液中Al₂O₃及其他氧化物的表面会形成一层水合氧化物Al(OH)₃和AlO(OH)，酸性环境下转化为Al(OH)₂⁺和AlO⁺，当溶液中含有的络阴离子如[PtCl₆]^2-、[PdCl₄]^2-、[RhCl₆]^3-时，会对这些阴离子产生静电或离子交换吸附。因此，Al₂O³及其他氧化物主要靠静电作用或离子交换附着活性成分，同时还可能存在一些物理吸附。