[发明专利]一种低温催化氧化乙烯的铂锰基双金属催化剂

权利要求书

1.一种高效低温催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂纳米催化剂，其特征在于，采用油相还原法制备Pt₂Mn纳米晶，采用浸渍法将Pt₂Mn纳米晶负载到商用TiO₂载体上，随后经过灼烧形成Pt-MnO_x/TiO₂。

2.按照权利要求1所述的一种高效低温催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂纳米催化剂，其特征在于，Pt₂Mn纳米晶负载到商用TiO₂载体上，其中Pt₂Mn纳米晶在TiO₂载体上的负载量为1.4wt％-1.8wt％。

3.权利要求1或2所述的一种高效低温催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照金属铂和锰的摩尔比为1:2投料：称取乙酰丙酮铂，将其加入由二苄醚、油胺和油酸组成的混合溶液中，搅拌5min，在氮气保护气氛中升温至265℃，搅拌10min，记为溶液A，其中每0.10mmol乙酰丙酮铂对应5mL二苄醚，3.68mL油胺和0.63mL油酸；称取十羰基二锰加入到油胺中，搅拌至完全溶解，记为溶液B，其中每0.10mmol十羰基二锰对应6mL油胺；将溶液A在氮气气氛中在265℃保温10min，此时将溶液B滴入溶液A中，在265℃反应1h，再降至室温，离心分离，用环己烷洗涤两次，得到尺寸均一的Pt₂Mn双金属纳米晶；最后将离心得到的纳米粒子分散到环己烷中保存；

(2)将得到的Pt₂Mn双金属纳米晶采用等体积浸渍法负载到载体上，随后经过灼烧过程，得到Pt-MnO_x/TiO₂纳米催化剂；具体步骤如下：

按照一定负载量计算出所需要的含有Pt₂Mn双金属溶液的量，将一定量TiO₂载体加入到量取的含有双金属纳米晶的环己烷溶液。搅拌浸渍8h，离心得到负载型催化剂。将得到的催化剂装入瓷舟置于马弗炉中，以5℃/min的速率从室温升至280-320℃优选300℃，并在该温度下保持6h，降温至室温得到Pt-MnO_x/TiO₂催化剂。

4.权利要求1或2所述的一种高效低温催化乙烯氧化的Pt-MnO_x/TiO₂纳米催化剂的应用，催化剂用于C₂H₄的催化氧化。

5.按照权利要求4的应用，在C₂H₄浓度为100ppm、氧气含量为20％和空速为20000mL/(gh)的反应条件下，该催化剂的T_90％(乙烯转化率达到90％时所需反应温度)为45℃；并且保持90％的转化率可以长达20h以上。