[发明专利]一种氧化物负载纳米金刚石催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化物负载纳米金刚石催化剂，其特征在于：包含氧化物载体和纳米金刚石涂层；以重量含量计，纳米金刚石为2～50％；所述涂层厚度为0.5～5mm，催化剂为圆柱形或球形。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：以重量含量计，纳米金刚石为5～30％。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于：所述氧化物载体为氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钒、氧化铈、氧化钛、氧化钼、氧化硅、氧化镧、氧化锰中的一种或一种以上。

4.一种如权利要求1-3任一所述催化剂的制备方法，其特征在于：第一种制备方法为：使纳米金刚石粉体在分散溶剂中形成高分散胶体，然后加入氧化物，进而在氧化物载体上进行涂层负载；或采用第二种制备方法：通过纳米金刚石粉体在氧化物载体成型过程中进行混合从而实现分散负载；

第一种制备方法具体为：将纳米金刚石粉体置于分散溶剂中，超声处理0.1～10小时后形成均匀胶体，然后按所需比例将氧化物载体放入均匀胶体中，于30～100℃搅拌条件下干燥处理，收集得到氧化物负载纳米金刚石催化剂；

每升分散溶剂中纳米金刚石粉体的加入量为0.2～25g；

第二种制备方法具体为：按所需比例取纳米金刚石粉体和氧化物载体放入烧杯中，先混合0.5～3小时，再加入去离子水浸润后捏合，控制捏合物料的温度为40～70℃，维持0.5～2小时后，经挤条、造粒为圆柱形或球形催化剂，再经80～120℃干燥10～48小时，然后于700～900℃高温烧结1～8小时，获得氧化物负载纳米金刚石催化剂。

5.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于：第一种制备方法具体为：将纳米金刚石粉体置于分散溶剂中，超声处理0.1～3小时后形成均匀胶体，然后按所需比例将氧化物载体放入均匀胶体体系中，于35～70℃搅拌条件下干燥处理，收集得到氧化物负载纳米金刚石催化剂；

第二种制备方法中：干燥时间12～25小时，高温烧结2～4小时。

6.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述纳米金刚石粉体通过爆轰法制备而得，所选用粉体的晶核尺寸为3～15nm。

7.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述氧化物载体为氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钒、氧化铈、氧化钛、氧化钼、氧化硅、氧化镧、氧化锰中的一种或一种以上。

8.根据权利要求4所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述分散溶剂为甲醇、甲酸、乙醇、聚乙二醇、丙酮、乙酸或乙酸乙酯的水溶液或水，所述水溶液质量浓度为10～90％。

9.一种如权利要求1-3任一所述催化剂的应用，其特征在于：所述的催化剂用于通式为C_nH_2n+2的烷烃、乙苯、二乙苯、α-甲基乙苯的直接脱氢反应；所述脱氢反应在管式或径流式反应器中进行；反应原料为气态则直接进入反应器，反应原料为液态则采用稀释气通过鼓泡器或泵采样然后经汽化室汽化进样；催化反应条件为：反应温度400～700℃；气体空速：0.1～10000h^-1；水蒸汽含量0～30％；稀释气为惰性气体，所述惰性气体为Ar、N₂或He。

10.根据权利要求9所述催化剂的应用，其特征在于：催化反应温度550～650℃；气体空速：1～5000h^-1。