[发明专利]一种用于炔烃选择加氢的含钯的合金单原子催化剂

摘要

本发明涉及一种用于炔烃选择加氢的含钯的合金单原子催化剂。催化剂以惰性氧化物SiO2作为载体。采用Pd与IB族或VIII族中除Pd之外金属元素中的一种或二种以上结合，制备得到负载型含钯的合金催化剂，使Pd可以达到部分或者完全单原子分布状态。以载体总重计，Pd占载体的重量百分数为0.002～1%，其它金属元素的含量为0.2～8%。这种含钯的合金单原子催化剂具有催化加氢活性高、乙烯选择性高等特点。在接近工业条件下的石油裂解制备乙烯气消除微量乙炔反应中，具有很好的催化反应性能。

主权项

一种炔烃选择加氢制烯烃用含钯的合金单原子催化剂，其特征在于：以氧化硅为载体，活性组分为Pd和其它金属，以载体总重计，Pd占载体的重量百分比为0.002～1％，其它金属占载体的重量百分比为0.2～8％；其它金属包括IB族或VIII族中除Pd之外金属元素中的一种或二种以上，Pd与其它金属结合形成合金；载体包括有序介孔氧化硅中的SBA‑15、MCM‑41、MCM‑48和无定性商品化硅胶中的一种或二种以上，其形状选自粒状、球形、齿形、环形、齿球形、片状或条状，Pd与其它金属形成合金后，Pd在催化剂中可以达到部分或者完全以单原子形式存在的状态；含钯的合金单原子催化剂的制备方法：将载体SiO2直接浸渍于含有活性组分的金属前驱体溶液中，此时：1)采用载体先后依次浸渍不同活性组分金属前躯体溶液的方法或采用载体同时共浸渍全部活性组分金属前躯体混合溶液的方法；2)浸渍后，于50～200℃干燥5～30h，300～550℃焙烧2～10h即得到所述含钯合金催化剂；使用前催化剂用含氢气体积百分数1％～100％的H2和He的混合气还原，还原温度为100～500℃；或者；载体为表面修饰后的SiO2，此时：1)SiO2的表面修饰过程：将修饰剂溶解于溶剂中，溶剂为乙醇和/或甲苯，修饰剂和溶剂的质量比例范围为1/15～1/30；然后，将SiO2载体浸入到上述溶液中；在80‑120℃回流12‑36小时；然后，过滤，洗涤，在60‑120℃烘箱中干燥6小时；即得修饰过的SiO2载体；载体SiO2表面修饰采用的修饰剂为N‑三乙氧基硅基丙基尿素、3‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3‑氨丙基二甲基甲氧基硅烷、乙二胺基甲基三乙氧基硅烷、3‑(2‑氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷(ATMS)、或3‑氨丙基二甲基甲氧基硅烷；2)催化剂制备时，于Pd和/或其它金属活性组分前躯体溶液中，载体依次络合或者同时络合Pd和其它一种或二种以上金属元素；3)每次络合后的催化剂需要进行还原处理，还原剂为氢气、NaBH4、甲醛、或肼具有还原能力的气体或者试剂，得到络合所有活性组分的催化剂前驱体；4)络合所有活性组分的催化剂前驱体于50～200℃干燥5～30h，300～550℃焙烧2～10h即得到所述含钯合金催化剂；使用前催化剂用含氢气体积百分数1％～100％的H2和He的混合气还原，还原温度为100～500℃。