[发明专利]具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法及其协同等离子体催化甲烷选择氧化的应用

权利要求书

1.具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：将Pt源、硼源及胺源溶解在醇水混合溶液中得到混合物，将所述混合物加热搅拌溶解得到透明混合溶液，超声处理所述透明混合溶液得到白色水凝胶，其中超声处理过程中所述透明混合溶液冷却至25℃，将所述白色水凝胶冷冻干燥，得到白色气凝胶状前驱体；

在管式炉中，惰性气体气氛下将所述白色气凝胶状前驱体加热至高温并保持一段时间后冷却至室温，最终得到高分散Pt负载的氮化硼气凝胶。

2.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，所述Pt源为氯铂酸、氯铂酸钠、氯铂酸、氯铂酸钾和六羟基合铂酸二(乙醇胺)的一种或多种混合；

所述硼源为硼酸、偏硼酸或硼氢化钠的一种或多种混合；

所述胺源为三聚氰胺、氯化铵、溴化铵、尿素和氨气的一种或多种混合。

3.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，所述醇水混合溶液中醇与水的质量比在0-3间，醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇和叔丁醇中的一种或多种混合。

4.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，Pt源、硼源及胺源溶解在醇水混合溶液中得到的混合物中，硼源与胺源的质量比在0.5-2之间，Pt源中的Pt元素占硼源质量比例在0.01-1％之间；按照质量百分比计，硼源与胺源质量总和占醇水混合溶液的质量百分比为1％-10％。

5.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，所述混合物加热搅拌溶解得到透明混合溶液中，加热温度为60-95℃，搅拌时间为0.1-2h。

6.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，所述将白色水凝胶冷冻干燥时，冷冻干燥的真空度为10^-6-10^-3MPa,干燥时间为10-20h。

7.如权利要求1所述的具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶的制备方法，其特征在于，所述管式炉中的加热温度为1000-1500℃，通入的气体为氮气、氢气、氨气、氩气中的一种或多种。

8.具有高分散Pt负载的氮化硼气凝胶协同等离子体催化甲烷选择氧化的应用，其特征在于，应用工艺方法包括：取高分散Pt负载的氮化硼气凝胶放入同轴介质阻挡反应器中并维持一定温度，通入甲烷、氧气和水蒸气，调节等离子体放电的功率催化甲烷选择氧化制甲醇。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，采用输出平率为1-30KHz的等离子体发生器，介质阻挡放电比输入能量0.5-5W/(ml/min)，甲烷/氧气的比为1-7，按照质量百分含量计，水蒸气占气体总量的0％-70％之间。