[发明专利]一种高活性氧化铝负载铂催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高活性氧化铝负载铂催化剂及其制备方法和应用，属于催化反应工程领域。本发明的技术方案为：采用介质阻挡放电有机等离子体预处理氧化铝载体，获得接枝了有机基团的氧化铝载体；通过浸渍法将铂负载于经过预处理的氧化铝载体上，获得高活性氧化铝负载铂催化剂。本发明利用绿色环保的介质阻挡放电低温等离子的方法制备高活性氧化铝负载铂催化剂，制得的催化剂对二苄基甲苯储氢过程中的催化脱氢反应具有良好的催化活性，能够有效提高储氢效率，推广应用于液体有机储氢载体制备中，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于催化反应工程领域，具体涉及一种高活性氧化铝负载铂催化剂制备方法和应用，具体涉及一种介质阻挡放电低温等离子体预处理氧化铝载铂催化剂的制备方法及其在全氢化二苄基甲苯催化脱氢反应中的应用。

背景技术

氢能的运输和存储是氢能大规模应用的关键，液体有机物储氢被认为是一种极具发展潜力的储氢方式，常用的液体有机物储氢载体主要包括苯、甲苯、咔唑类、吲哚类、苄基甲苯等。二苄基甲苯本是一种成熟应用的工业导热油，已被应用于储氢领域。它具有高的理论储氢密度(6.2wt％)和很好的热稳定性。此外，二苄基甲苯的较低熔点(-34～-36℃)和高沸点(390℃)，使其可以在极寒和高热等极端条件下储氢，然而，脱氢温度较高和脱氢活性偏低是制约二苄基甲苯储氢发展的主要问题。

在全氢化二苄基甲苯催化脱氢反应中，相比其他催化剂如Pd/C，Pd/Al₂O₃，和Pd/Al₂O₃，Pt/Al₂O₃催化剂显示出更为出色的催化活性。由于载体性质对催化剂活性有很大影响，因此对载体进行改性是改善催化活性的重要方法。等离子体是一种绿色环保的处理技术，它可用于对材料的表面物理化学性质进行修饰改性，如改变表面基团，产生缺陷位等，使材料具有特定的优异性能。

当前应用的Pt/Al₂O₃催化剂对于氢化二苄基甲苯催化脱氢的活性尚不够高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高活性氧化铝负载铂催化剂及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种高活性氧化铝负载铂催化剂的制备方法，包括：

采用有机气氛介质阻挡放电有机气氛等离子体预处理氧化铝载体，获得接枝有机基团的氧化铝载体；通过浸渍法将铂负载于有机物氧化铝载体上，获得高活性氧化铝负载铂催化剂。

优选地，采用介质阻挡放电有机气氛等离子体预处理氧化铝载体其中有机气氛为甲烷或乙酸。

进一步优选地，当有机气氛为甲烷时，接枝有机基团氧化铝载体的制备方法如下：

采用Al₂O₃粉末作为载体前驱体，以甲烷气和氩气的混合气体作为工作气体，且甲烷的体积分数为5％-95％，放电电压为峰峰值20-60kV，放电时间1-20min，得到甲烷氧化铝载体。

进一步优选地，当有机气氛为乙酸时，接枝有机基团氧化铝载体的制备方法如下：

采用Al₂O₃粉末作为载体前驱体，以氩气作为工作气体，在室温下通过装有乙酸的鼓泡器，放电电压为峰峰值20-60kV，放电时间1-20min，得到甲烷氧化铝载体。

更进一步优选地，放电介质采用石英玻璃，介质厚度为0.2～5mm，放电间距为2～50mm。

更进一步优选地，放电电压为峰峰值20～60kV。

优选地，通过浸渍法将铂负载于有机物氧化铝载体上，具体操作包括：