[发明专利]载体为鸡蛋壳状介孔材料的非贵金属系异丁烷脱氢催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种制备非贵金属系异丁烷脱氢催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)在溶液条件下，将模板剂与三甲基戊烷和四甲氧基硅烷进行混合接触以得到溶液A，并将所述溶液A进行依次进行晶化、过滤和干燥，得到鸡蛋壳状介孔材料原粉；

(b)将所述鸡蛋壳状介孔材料原粉进行脱模板剂处理，得到鸡蛋壳状介孔材料载体；

(c)在超声条件下，将鸡蛋壳状介孔材料载体与含有第一活性非贵金属组分前驱体和第二活性非贵金属组分前驱体的溶液中进行浸渍处理，然后依次进行去除溶剂、干燥和焙烧，得到初始非贵金属系异丁烷脱氢催化剂；

(d)使用含硫气体对所述初始非贵金属系异丁烷脱氢催化剂进行硫化处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，所述混合接触的条件包括：温度为10-60℃，时间为0.2-100h，pH值为1-6；

优选地，所述模板剂、所述三甲基戊烷和所述四甲氧基硅烷的用量重量比为1：(1.2-20)：(0.1-15)；

优选地，所述模板剂为三嵌段共聚物聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇EO₂₀PO₇₀EO₂₀；

优选地，所述晶化的条件包括：温度为30-150℃，时间为4-72h。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中，所述脱模板剂处理的过程包括：在300-600℃下，将所述鸡蛋壳状介孔材料原粉进行煅烧8-36h。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，所述超声条件包括：温度为10-100℃，时间为10-180min，功率为100-300W；

优选地，所述超声条件包括：温度为20-80℃，时间为30-120min，功率为150-250W；

优选地，所述鸡蛋壳状介孔材料载体和所述含有第一活性非贵金属组分前驱体和第二活性非贵金属组分前驱体的溶液的用量使得制备的非贵金属系异丁烷脱氢催化剂中，以所述非贵金属系异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，第一活性非贵金属组分以第一活性非贵金属元素计的含量为1-25重量％，优选为3-20重量％；第二活性非贵金属组分以第二活性非贵金属元素计的含量为0.1-10重量％，优选为0.5-5重量％；所述鸡蛋壳状介孔材料载体的含量为63-98重量％，优选为73-96.3重量％。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述含有第一活性非贵金属组分前驱体的溶液为铁、镍、锌、钼、钨、锰、锡和铜的可溶盐溶液中的至少一种；所述含有所述第二活性非贵金属组分前驱体的溶液为碱金属或碱土金属的可溶盐溶液中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)中，所述含硫气体为含有硫化氢的氮气、氦气和氩气中的至少一种；

优选地，硫化氢在含硫气体中的体积含量为0.1-5％，更优选为0.3-2％；

更优选地，所述硫化处理的条件包括：温度为400-700℃，时间为1-15h；优选地，所述硫化处理的条件包括：温度为450-650℃，时间为2-8h；

进一步优选地，所述硫化处理的条件使得在所述非贵金属系异丁烷脱氢催化剂中，以所述非贵金属系异丁烷脱氢催化剂的总重量为基准，硫元素的含量为0.1-5重量％，优选为0.2-2重量％。

7.由权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的载体为鸡蛋壳状介孔材料的非贵金属系异丁烷脱氢催化剂。

8.根据权利要求7所述的非贵金属系异丁烷脱氢催化剂，其中，所述非贵金属系异丁烷脱氢催化剂包括载体以及负载在所述载体上的第一活性非贵金属组分、第二活性非贵金属组分和硫元素组分，其中，所述载体为鸡蛋壳状介孔材料载体，所述鸡蛋壳状介孔材料载体具有二维六方孔道分布结构，所述鸡蛋壳状介孔材料的孔体积为0.5-1.5mL/g，比表面积为100-500m²/g，最可几孔径为5-15nm，平均粒径为3-25μm。