[发明专利]一种海胆状或棒状氧化钨及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种海胆状或棒状氧化钨及其制备方法和应用，将WCl₆黑色固体粉末溶于乙醇或环己醇中，混合搅拌后超声浸渍，待WCl₆黑色固体粉末完全溶于乙醇或环己醇后继续超声浸渍，当溶液由黄色变成深蓝色后立即将溶液转移至聚四氟乙烯为内胆的不锈钢反应釜中，然后将反应釜转放入鼓风干燥箱于100‑200℃下溶剂热处理24h，冷却到室温后，分别用无水乙醇和去离子水洗涤若干次，然后真空干燥，研磨后获得海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃，海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃均具有较大的比表面积和优良形貌，以其为载体负载铂基催化剂催化甘油裂解能得到最高为67%的正丙醇选择性，并且甘油转化率为100%。

技术领域

本发明涉及纳米材料及化工技术领域，特别是一种海胆状或棒状氧化钨及其制备方法和应用。

背景技术

随着化石燃料的日益短缺和环境污染的加剧，可再生能源的利用对社会的可持续发展至关重要。生物柴油作为可再生能源被部分用于代替石油产品具有很大的应用前景，甘油是大豆油或动物脂肪油生产生物柴油的主要副产品，约占生物柴油产量的10wt%，因此将过剩甘油转化为高附加值的精细化学品具有重要的工业价值。目前报道的Pt-W负载型催化剂在甘油制丙醇和丙二醇中具有良好的催化性能，已有研究表明，高的氧缺陷、大的比表面积等均有利于提高Pt-W催化剂的催化性能，然而报道的氧化钨大多都是通过高温煅烧，高温煅烧得到的氧化钨一般容易破坏内部结构纹理从而使得到的形貌较为单一且晶型很难控制。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种海胆状或棒状氧化钨及其制备方法和应用，制备的氧化钨比表面积大、形貌可控，并且合成的氧化钨负载铂催化剂能得到高选择性的正丙醇。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

本发明第一个目的是提供一种海胆状或棒状氧化钨的制备方法，具体步骤如下：将WCl₆黑色固体粉末溶于乙醇或环己醇中，其中WCl₆黑色固体粉末与乙醇或环己醇的添加比例为0.01-0.05g/mL，混合搅拌后超声浸渍，待WCl₆黑色固体粉末完全溶于乙醇或环己醇后继续超声浸渍，当溶液由黄色变成深蓝色后立即将溶液转移至聚四氟乙烯为内胆的不锈钢反应釜中，然后将反应釜转放入鼓风干燥箱于100-200℃下溶剂热处理24h，冷却到室温后，分别用无水乙醇和去离子水洗涤若干次，然后真空干燥，研磨后获得海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃。

进一步地，所述超声浸渍时间为1-12min。

优选地，所述WCl₆黑色固体粉末与乙醇或环己醇的添加比例为0.03g/mL。

优选地，所述真空干燥的条件为60℃下干燥6-12h。

本发明第二个目的是提供一种海胆状或棒状氧化钨的制备方法制得的海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃。

本发明第三个目的是提供一种海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃在制备甘油加氢制正丙醇反应催化剂中的应用，具体地：将海胆状氧化钨W₁₈O₄₉或棒状氧化钨WO₃作为样品浸入含有六水合氯铂酸的水溶液中，浸渍的样品在110℃下干燥12h，然后在300℃、流动的10%H₂/Ar(v/v)条件下还原3h,并在室温下用1%O₂/N₂(v/v)钝化1h,制得Pt含量为2wt%的催化剂。