[发明专利]一种钯-铜系负载型亚纳米催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钯-铜系负载型催化剂，催化剂中含有Pd、Cu和催化剂载体，其特征在于：以催化剂总质量为100％计，Pd的含量为0.02％～0.2％，Cu的含量为0.19％～3.9％；Pd/Cu原子比介于0.051～0.0999之间；Pd以亚纳米形式存在于双金属颗粒中。

2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，催化剂载体为Al₂O₃、SiO₂、CeO₂、TiO₂、活性碳、碳纳米管、石墨烯、碳化氮中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，双金属颗粒粒径介于2～18nm之间，其中，Pd介于0.1～2nm之间。

4.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，Cu以Cu⁰或Cu⁺的形式存在。

5.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，采用TPR表征，分别在约80℃、300℃出现还原峰。

6.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，采用CO吸附的红外表征，在约1915cm^-1处无Pd的体相吸附峰。

7.权利要求1～6任意一项所述催化剂的制备方法，其特征在于：采用共浸渍法、分步浸渍法或Galvanic置换法制备催化剂。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述共浸渍法的制备过程为：

(a)将Cu的前驱体和Pd的前驱体浸渍在催化剂载体上，所使用的Pd/Cu前驱体的量按照原子比介于0.051～0.0999之间来计算；

(b)经1～3h陈化后，将其在80～120℃下干燥6～20h；

(c)将(b)所得产物在400～600℃下煅烧3～6h；

所述分步浸渍法的制备过程为：

(a)将Cu的前驱体浸渍在催化剂载体上；

(b)经1～3h陈化后，将其在80～120℃下干燥6～20h；

(c)将(b)所得产物在400～600℃下煅烧3～6h；

(d)将Pd的前驱体浸渍在(c)所得产物上，所使用的Pd/Cu前驱体的量按照原子比介于0.051～0.0999之间来计算；

(e)经1～3h陈化后，将其在80～120℃下干燥6～20h；

(f)将(e)所得产物在400～600℃下煅烧3～6h；

所述Galvanic置换法的制备过程为：

(a)将Cu的前驱体浸渍在催化剂载体上；

(b)经1～3h陈化后，将其在80～120℃下干燥6～20h；

(c)将(b)所得产物在400～600℃下煅烧3～6h；

(d)将(c)所得产物在250℃下还原1～2h；

(e)将(d)所得产物在超声反应器中进行金属置换反应，所使用的Pd/Cu前驱体的量按照原子比介于0.051～0.0999之间来计算；

(f)室温下真空干燥12～24h。

9.一种不饱和C4分子的选择加氢方法，其特征在于，它使用权利要求1～6所述的催化剂进行加氢反应；进一步地，所述的不饱和C4分子，包括1,3-丁二烯、丁炔、乙烯基乙炔中的一种或多种组合。

10.根据权利要求9所述的加氢方法，其特征在于，所述选择加氢方法的反应条件为：反应温度35～100℃，压力为0～3MPa，气相空速1000～18000h^-1，氢气与不饱和C4分子的摩尔比为1～2。