[发明专利]一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的新途径及其催化剂

权利要求书

1.一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于所述催化剂是以半导体性质的载体材料和纳米金属制成的负载型催化剂；所述的半导体性质的载体材料被光激发能产生光生电子-空穴对；所述纳米金属为具有催化加氢活性的过渡金属单质或合金的纳米材料。

2.根据权利要求1所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于所述载体材料为半导体材料，包含但不限于二氧化钛、氮化碳、氧化锌、钒酸铋中的一种或几种按任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于所述纳米金属包含但不限于Pd、Pt、Cu中的一种或几种；所述纳米金属的形貌包括但不限于纳米颗粒、纳米团簇或者单原子中的一种或几种，尺寸小于10nm。

4.根据权利要求1所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于所述负载型金属催化剂中过渡金属单质或合金的负载量为10wt％以下。

5.根据权利要求1所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含但不限于二氧化钛纳米颗粒负载钯纳米颗粒、氮化碳纳米颗粒负载铂纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒负载金纳米颗粒中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的催化剂，其特征在于，所述纳米级二氧化钛负载钯纳米颗粒的制备方法为：将二氧化钛分散在钯金属前驱体溶液，将溶剂挥发后进行煅烧和还原处理，制备得到二氧化钛纳米颗粒负载钯纳米颗粒，即Pd/TiO₂催化剂。

7.一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的方法，其特征在于步骤如下：在至少一侧透光的反应器中，权利要求1所述催化剂安设在反应器的透光部位中，液相质子供体也加入反应器中，液相质子供体与催化剂不接触；然后反应气体通入反应器，先流经液相质子供体，再流经光源照射下的催化剂，将反应气体中的炔烃和/或多烯烃转化为单烯烃，实现无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢；其中，所述液相质子供体用于提供被光生电子还原的质子。

8.根据权利要求7所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的方法，其特征在于包含但不限于水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的方法，其特征在于不饱和烯炔烃选择性催化加氢的反应气体主要为含有炔烃或多烯烃的单烯烃；其中，多烯烃或炔烃作为主要反应气体，单烯烃作为反应气体中主要存在的系统环境气体。

10.根据权利要求7所述的一种无气态氢参与的不饱和烯炔烃选择性催化加氢的方法，其特征在于反应气体通往反应器的流速为6mL min^-1～10mL min^-1；光源辐照强度为28mLmin^-1～66mW cm^-2，光源波长范围为320nm～780nm。