[发明专利]一种PtIn@MFI催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种PtIn@MFI催化剂，包括：MFI分子筛骨架；均匀包覆在孔道内的Pt‑In纳米颗粒。本发明提供了一种PtIn@MFI催化剂的制备方法，包括：将硅源，模板剂，铟源，铂源混合形成溶液；将混合后的溶液在水热釜中进行水热处理，然后冷却、离心、洗涤、干燥，焙烧。本发明提供的催化剂的制备方法既实现了异相结构，使催化剂易于从反应体系中分离收集，又能够基于不同金属元素与分子筛三者之间的相互作用，使催化剂在固定床中进行丙烷直接脱氢反应时，在保持高转化率和高选择性的同时具有高稳定性。本发明还提供了一种PtIn@MFI催化剂的应用。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种PtIn@MFI催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，由于能源结构的改变，丙烯的产量愈发无法满足市场需求，丙烷直接脱氢技术成为生产丙烯的主要手段之一。传统的丙烷脱氢催化剂是CrO_x和Pt基催化剂，尽管他们脱氢活性很高，但CrO_x基催化剂对环境不友好，而Pt基催化剂的价格昂贵，并且两者都易结焦失活。因此在改进和提升传统催化剂性能的同时，开发高活性、高选择性和高稳定性的新型丙烷脱氢催化剂是近年来的热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PtIn@MFI催化剂及其制备方法和应用，本发明提供的PtIn@MFI催化剂兼具高活性、高选择性和高稳定性。

本发明提供了一种PtIn@MFI催化剂，包括：

MFI分子筛骨架；

包覆在所述MFI分子筛骨架孔道内的Pt-In纳米颗粒。

本发明提供了一种上述技术方案所述的PtIn@MFI催化剂的制备方法，包括：

将Pt(NH₃)₄(NO₃)₂水溶液和TPAOH溶液混合，得到第一混合液；

将TEOS和第一混合液混合，得到第二混合液；

将In(NO₃)₃·xH₂O溶液和第二混合液混合，得到第三混合液；

将所述第三混合液进行水热处理，得到处理产物；

将所述处理产物进行焙烧，得到PtIn@MFI催化剂。

优选的，所述PtIn@MFI催化剂的制备过程中SiO₂、TPAOH、H₂O、Pt和In的摩尔比为1：(0.3～0.5)：(30～50)：(0.001～0.009)：(0.001～0.009)。

优选的，所述得到第一混合液过程中的混合在搅拌的条件下进行；所述搅拌的时间为8～12min。

优选的，所述得到第二混合液的过程中的混合在搅拌的条件下进行；所述搅拌的时间为15～25min。

优选的，所述得到第三混合液的过程中的混合的温度为30～40℃。

优选的，所述水热处理的温度为175～185℃。

优选的，所述焙烧之前还包括：

将所述处理产物进行离心洗涤和干燥；

所述干燥的温度为60～80℃。

优选的，所述焙烧的温度为540～560℃。

本发明提供了一种丙烯的制备方法，包括：

采用上述技术方案所述的PtIn@MFI催化剂进行丙烷脱氢反应，得到丙烯。