一種高活性長效鉑炭催化劑的制備方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及貴金屬催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高活性長效鉬炭催化劑的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 活性炭負(fù)載的鉬炭催化劑以其優(yōu)異的催化性能，作為化學(xué)化工中的催化劑，尤其 是作為藥物合成中的催化劑得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004] 由于鉬炭催化劑通常采用單一的活性組份，對它的改進(jìn)研究一直集中在載體的結(jié) 構(gòu)以及金屬鉬在載體的分布狀況，而這確實(shí)對催化劑的性能也產(chǎn)生很大的影響。由于催化 反應(yīng)是在鉬粒子的表面進(jìn)行的，因此，鉬的分散度越高，催化劑的活性越高，使用壽命越長。
[0005] 目前，鈀炭催化劑的載體主要使用粉狀活性炭，其對鉬粒子吸附性較差，鉬粒子與 活性炭載體之間的作用力弱，在循環(huán)使用的過程中容易發(fā)生金屬脫落，使用壽命短。在催化 劑的制備過程中，活性組份會(huì)進(jìn)入載體內(nèi)部，所制備的鉬炭催化劑活性組分絕大數(shù)沉積于 活性炭空隙內(nèi)部，極少分布在載體炭近外表面，而催化作用主要是在近外表面進(jìn)行的，因此 所制備的催化劑初始活性表現(xiàn)好，但沒有后勁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高活性長效鉬炭催化 劑的制備方法，通過這種方法制備的鉬炭催化劑，分布均勻、活性高、壽命長、可重復(fù)套用。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種高活性長效鉬炭催化劑的制備方法，包括以下步驟： (1) 活性炭預(yù)處理：在常溫下，將目數(shù)為300~400目，比表面積為1500~2000m2/g的 活性炭用〇. 2~lmol/L的鹽酸處理2h，然后用去離子水洗滌回流處理后的活性炭至洗滌液 的pH為6~7,干燥，得到活性炭載體；接著將活性炭載體用0. 1~3mol/L的分散劑水溶 液浸泡，攪拌1~3h，使其混合均勻并基本達(dá)到吸附平衡，得到預(yù)處理后的活性炭水溶液； (2) 鉬前驅(qū)體溶液的配制：稱取含鉬化合物，加去離子水稀釋鉬至10~20g/L，在攪拌 下，調(diào)節(jié)pH至1~4,制得鉬前驅(qū)體溶液； (3) 鉬前驅(qū)體的負(fù)載：向預(yù)處理后的活性炭水溶液體中以10~20ml/min的速度加入 鉬前驅(qū)體溶液得到混合液； (4) 還原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀鉬離子至溶液pH為12~14， 得到堿性溶液，然后加入0. 5~3mol/L的還原劑水溶液，還原4~5h ; (5) 陳化、過濾、洗滌和干燥：將還原后的溶液在35~45°C的條件下，陳化15~24h，冷 卻、過濾，得到顆粒；然后用去離子水洗滌2~4次，直至用硝酸銀檢測無氯離子存在為止， 烘干，得到鉬炭催化劑。
[0008] 優(yōu)選的，所述活性炭為煤質(zhì)柱狀炭。
[0009] 優(yōu)選的，所述煤質(zhì)柱狀炭為褐煤柱狀炭、泥煤柱狀炭、煙煤柱狀炭、無煙煤柱狀炭 中的至少一種。
[0010] 優(yōu)選的，所述分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的 至少一種。
[0011] 優(yōu)選的，所述鉬化合物為硝酸鉬、草酸鉬、氯鉬酸銨、氯化鉬中的至少一種。
[0012] 優(yōu)選的，所述還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀中的至少一種。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用煤質(zhì)柱狀炭為催化劑載體，其具有合理的孔隙結(jié)構(gòu)， 對鉬粒子具有良好的吸附性，鉬粒子與活性炭載體之間的作用力強(qiáng)，在循環(huán)使用的過程中 金屬不易脫落，不易團(tuán)聚，使用壽命長，可重復(fù)套用。采用分散劑水溶液浸泡預(yù)處理后的活 性炭載體，分散劑可以填補(bǔ)活性炭空隙的內(nèi)部，從而使鉬粒子分布在活性炭的近外表面，同 時(shí)可以使鉬粒子均勻地分布在載體表面上，提高了催化劑的活性。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0015] 實(shí)施例1 (1) 活性炭預(yù)處理：在常溫下，將目數(shù)為400目，比表面積為2000m2/g的褐煤柱狀炭用 lmol/L的鹽酸處理2h，然后用去離子水洗滌回流處理后的活性炭至洗滌液的pH為6,干燥， 得到活性炭載體；接著將活性炭載體用3mol/L的三聚磷酸鈉水溶液浸泡，攪拌3h，使其混 合均勻并基本達(dá)到吸附平衡，得到預(yù)處理后的活性炭水溶液； (2) 鉬前驅(qū)體溶液的配制：稱取硝酸鉬，加去離子水稀釋鉬至20g/L，在攪拌下，調(diào)節(jié)pH 至4,制得鉬前驅(qū)體溶液； (3) 鉬前驅(qū)體的負(fù)載：向預(yù)處理后的活性炭水溶液體中以20ml/min的速度加入鉬前 驅(qū)體溶液得到混合液； (4) 還原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀鉬離子至溶液pH為14,得到堿 性溶液，然后加入3mol/L的硼氫化鈉水溶液,還原5h ; (5) 陳化、過濾、洗滌和干燥：將還原后的溶液在45°C的條件下，陳化24h，冷卻、過濾， 得到顆粒；然后用去離子水洗滌4次，直至用硝酸銀檢測無氯離子存在為止，烘干，得到鉬 炭催化劑。
[0016] 實(shí)施例2 (1) 活性炭預(yù)處理：在常溫下，將目數(shù)為300目，比表面積為1500m2/g的泥煤柱狀炭用 0. 2mol/L的鹽酸處理2h，然后用去離子水洗滌回流處理后的活性炭至洗滌液的pH為7,干 燥，得到活性炭載體；接著將活性炭載體用0. lmol/L的六偏磷酸鈉水溶液浸泡，攪拌lh，使 其混合均勻并基本達(dá)到吸附平衡，得到預(yù)處理后的活性炭水溶液； (2) 鉬前驅(qū)體溶液的配制：稱取草酸鉬，加去離子水稀釋鉬至10g/L，在攪拌下，調(diào)節(jié)pH 至1，制得鉬前驅(qū)體溶液； (3) 鉬前驅(qū)體的負(fù)載：向預(yù)處理后的活性炭水溶液體中以lOml/min的速度加入鉬前驅(qū) 體溶液得到混合液； (4) 還原：向混合液中加入lmol/L的NaHCO 3溶液沉淀鉬離子至溶液pH為12,得到堿 性溶液，然后加入0. 5mol/L的硼氫化鉀水溶液,還原4h ; (5) 陳化、過濾、洗滌和干燥：將還原后的溶液在35°C的條件下，陳化15h，冷卻、過濾， 得到顆粒；然后用去離子水洗滌2次，直至用硝酸銀檢測無氯離子存在為止，烘干，得到鉬 炭催化劑。
[0017] 實(shí)施例3 (1) 活性炭預(yù)處理：在常溫下，將目數(shù)為350目，比表面積為1750m2/g的煙煤柱狀炭用 0.