[发明专利]一种炭载Pd-Ru-ILs催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种炭载Pd-Ru-ILs催化剂，其特征在于：以活性炭为载体，以分散负载于活性炭中的钌、钯金属颗粒为活性成分，以负载于活性炭中离子液体为金属配位剂；钌、钯金属颗粒的粒径小于2nm。

2.如权利要求1所述的炭载Pd-Ru-ILs催化剂，其特征在于：钌金属颗粒的负载量范围为0.5~10wt%；

钯金属颗粒的负载量范围为0.05~2 wt %；

离子液体的摩尔量与钯、钌元素的总摩尔量的比值为0.2：1～5：1；

活性炭的比表面积为500～1800m²/g，孔容为0.2 ~0.6cm³/g。

3.如权利要求1或2所述的炭载Pd-Ru-ILs催化剂，其特征在于：

所述离子液体为咪唑类离子液体和/或吡啶类离子液体；

所述咪唑类离子液体的阳离子为1-烷基-3-烷基咪唑，烷基为C1~C4烷基基团或氢，阴离子为卤素离子、四氟硼酸根、三氟甲磺酸、二腈胺根、醋酸根或三氟乙酸根；

所述吡啶类离子液体的阳离子为1-烷基-3-烷基吡啶，烷基为C1~C4烷基基团或氢，阴离子为卤素离子、四氟硼酸根、三氟甲磺酸、二腈胺根、醋酸根或三氟乙酸根。

4.如权利要求3所述的炭载Pd-Ru-ILs催化剂，其特征在于：

所述咪唑类离子液体为1-甲基-3甲基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑三氟磺酸盐；

所述吡啶类离子液体为1-甲基-3-丁基吡啶四氟硼酸盐。

5.一种如权利要求1-4之一所述炭载Pd-Ru-ILs催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配制Ru-Pd金属离子混合溶液，加入离子液体，使Ru-Pd金属离子与离子液体进行配位，制得Ru-Pd/ILs预制液；

（2）将活性炭添加至水中制备炭浆，将Ru-Pd/ILs预制液加入至炭浆中，负载完成后，经抽滤、洗涤、干燥，得到预催化剂；

（3）对预催化剂进行还原，制得炭载Pd-Ru-ILs催化剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）具体包括：分别将钯前驱体、钌前驱体添加至溶剂中，并在10～80℃下完全溶解，制得Ru-Pd金属离子混合溶液，加入离子液体，维持温度为40～70℃，搅拌0.5～6h，制得Ru-Pd/ILs预制液；所述Ru-Pd/ILs预制液中，钌的浓度为0.5～10%，钯与钌的质量比为0.02：1～0.5：1；离子液体的摩尔量与钯、钌元素的总摩尔量的比值为0.2：1～5：1。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

所述钌前驱体为三氯化钌、三溴化钌、六氯钌酸铵或水合五氯钌酸钾；

所述钯前驱体为二氯化钯、氯钯酸钠、氯钯酸钾和醋酸钯中的一种或多种混合；

所述溶剂为水、乙醇或丙酮。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）具体包括：按质量比为1：4～1：20将活性炭添加至水中制备炭浆，将Ru-Pd/ILs预制液加入至炭浆中，保持温度为20～70℃，钌与活性炭的质量比为0.5：99.5～10：90，200～1000 r/min搅拌1～5h，负载完成后，经抽滤、洗涤、干燥，得到预催化剂。