[发明专利]一种金属负载催化体系用于光催化氧化乙烷脱氢和乙烷直接脱氢制乙烯

权利要求书

1.一种实现光催化氧化乙烷脱氢及光催化乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，该催化体系的制备方法包括如下步骤：将金属前驱体溶液浸渍于载体的悬浮液中，通过控制金属前驱体的量来得到不同负载量的催化剂，再通过酸或碱液调节pH，超声分散后紫外还原或硼氢化钠还原或还原性气体还原，紫外还原时加入过量电子牺牲剂，还原后洗涤干燥后得到催化体系。

2.根据权利要求1中所述的一种实现光催化氧化乙烷脱氢及光催化乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，所述金属前驱体溶液包括不同金属有机或无机盐前驱体，如Na₂PdCl₄，RuCl₃，H₂AuCl₄等；制备溶液浓度为0.2-2 mg/mL（以金属质量百分比计量）控制所加前驱体溶液的量制备不同负载量的负载型催化体系金属的质量百分比浓度为0wt%-2wt%。

3.根据权利要求1中所述的一种实现光催化氧化乙烷脱氢及乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，所述载体为常见金属/半金属氧化物载体，如P25，CeO₂，Al₂O₃，ZnO；配置悬浮液浓度为200-1000 mg载体于20-40 mL水中。

4.根据权利要求1中所述的一种实现光催化氧化乙烷脱氢及乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，所述酸或碱液的浓度为0.1-1 mol/L调节pH，pH=1-12。

5.根据权利要求1中所述的一种实现光催化氧化乙烷脱氢及乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，所述加入过量的电子牺牲剂为甲醇或乙醇，加入的量为3-8 mL/g-载体，超声分散20-30 min，紫外还原40-60 min；或采用H₂、硼氢化钠等还原剂还原。

6.根据权利要求1中所述的一种实现光催化氧化乙烷脱氢及乙烷直接脱氢制乙烯的金属负载型催化体系的制备方法，其特征在于，所述用水和乙醇洗涤3-5次，干燥的条件为50-80℃真空干燥8-12 h研磨得到1-6所述的催化体系。

7.一种光催化氧化乙烷脱氢制乙烯和乙烷直接脱氢制乙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的一种催化体系，用于光催化氧化乙烷脱氢制乙烯：在特定温度下，向光催化反应釜中通入反应气体，一定压力下，在紫外光照条件下，光催化乙烷氧化脱氢或乙烷直接脱氢生成乙烯。

8.根据权利要求7中的一种光催化氧化乙烷脱氢制乙烯和乙烷直接脱氢制乙烯的方法，其特征在于，所述特定温度在0-200℃。

9.根据权利要求7中的一种光催化氧化乙烷脱氢制乙烯和乙烷直接脱氢制乙烯的方法，其特征在于，所述通入反应气体为乙烷和二氧化碳等气体混合物，其中乙烷和二氧化碳气体比例为1：0-1：3。

10.根据权利要求7中的一种光催化氧化乙烷脱氢制乙烯和乙烷直接脱氢制乙烯的方法，其特征在于，反应压力可控制在0.1-3 MPa。