一種負載型碳化鉬催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種負載型碳化鉬催化劑的制備方法，包括以下步驟：一、將三氧化鉬與去離子水混合均勻，得到漿液，然后向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5～8為止，得到鉬酸銨溶液；二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鉬酸銨溶液中攪拌均勻；三、將載體進行真空干燥處理，然后在超聲波振動的條件下，鉬酸銨溶液滴加在載體上浸漬吸附，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鉬酸銨的載體；四、依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，得到負載型碳化鉬催化劑。采用本發(fā)明制備的負載型碳化鉬催化劑比表面積大，強度高，抗中毒性能好。
【專利說明】
一種負載型碳化鉬催化劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]過渡金屬碳化物是碳原子進入過渡金屬的晶格而產(chǎn)生的一類具有金屬性質(zhì)的間充化合物，它們結(jié)合了三種不同物質(zhì):共價固體、離子晶體和過渡金屬的特性，從而具有特殊的物理和化學性質(zhì)。它們表現(xiàn)出了和共價固體一樣的硬度和脆度，和典型的離子晶體一樣具有簡單的晶體結(jié)構(gòu)和高的熔點，具有硬度大、熔點高、抗腐蝕等優(yōu)點。1973年Levy和Boudart發(fā)現(xiàn)WC在一系列催化反應(yīng)中具有類Pt性質(zhì)后，過渡金屬碳化物在催化科學中作為一類催化新材料引起人們的極大關(guān)注。隨后廣泛的研究表明，在貴金屬催化的許多反應(yīng)中，碳化物都表現(xiàn)出了較好的催化性能，甚至在一些氫參與的反應(yīng)中接近或超過了貴金屬催化齊U，充分展現(xiàn)出了其理論研究的重要意義及其廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]采用電鏡觀察，在MoO3和CH4/H2混合氣反應(yīng)過程中，通過MoO3片晶透過率的減少來觀察反應(yīng)過程，結(jié)果表明MoO3向低價態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生在630K左右，在620K以下MoO3基本上不發(fā)生變化。隨著MoO3和CH4/H2反應(yīng)溫度的升高Mo2C首先在平行于MoO3 (120)晶面上生成和延伸，但所得固體的表面形貌并未發(fā)生變化，最終產(chǎn)物Mo2C的形貌和MoO3類似。在最終產(chǎn)物中，Mo2C的(100)面與MoO3片晶的(010)方向平行，即(10)Mo2C//(010)MoO3，因此，由MoO3到Mo2C是經(jīng)過局部規(guī)整反應(yīng)的。
[0004]因此，亟需研發(fā)一種能夠克服傳統(tǒng)貴金屬催化劑成本過高、而本體碳化鑰催化劑比表面積低技術(shù)缺陷的負載型碳化鑰催化劑的制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法。采用該方法制備的負載型碳化鑰催化劑克服了傳統(tǒng)貴金屬催化劑成本過高、而本體碳化鑰催化劑比表面積低的技術(shù)缺陷，比表面積大，強度高，抗中毒性能好。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一、將三氧化鑰與去離子水按體積比1: (20?30)混合均勻，得到漿液，然后在溫度為40°C?50°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5?8為止，得到鑰酸銨溶液；
[0008]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入2g?4g表面活性劑；
[0009]步驟三、對載體進行真空干燥處理，然后將真空干燥處理后的載體置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附2h?4h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化招;
[0010]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0011]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止;
[0012]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，在甲燒與氫氣的混合氣體的流速為40mm/min?50mm/min的條件下,先以8V /min?200C /min的速率升溫至150°C?250°C后保溫150min?250min，然后以0.5°C /min?3°C /min的速率升溫至550°C?640°C后保溫10min?150min，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0013]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為40mm/min?50mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0014]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述三氧化鑰的質(zhì)量純度不小于99.99%。
[0015]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述氨水由去離子水與工業(yè)氨水按體積比1: (0.5?0.9)混合均勻而成,其中工業(yè)氨水的質(zhì)量百分比濃度為25%?28%。
[0016]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟二中所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0017]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟三中所述活性炭為木質(zhì)活性炭或椰殼活性炭。
[0018]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟三中所述真空干燥處理的溫度為80°C?100°C，所述真空干燥處理的時間為30min?40min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa。
[0019]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟三中所述滴加的速率均為3mL/min?10mL/min。
[0020]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟402中所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: (30?70)混合均勻而成。
[0021]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟403中所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣與氮氣按體積比1: (10?30)混合均勻而成。
[0022]上述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟403中所述鈍化的時間為20h?30h。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0024]1、本發(fā)明采用氧氣與氮氣的混合氣體進行鈍化處理，少量的氧不但能提高化學和熱穩(wěn)定性，而且由于少量氧改變了催化劑酸位，從而間接影響了催化劑性能，提高催化劑活性；
[0025]2、本發(fā)明在浸潰過程前對載體進行真空干燥，能夠更有助于鑰酸根均勻地分布于載體內(nèi)部；
[0026]3、本發(fā)明載體與鑰酸銨溶液的浸潰過程為等體積浸潰，并采用超聲波振動輔助浸潰，浸潰過程中鑰酸銨首先解離成鑰酸根離子和銨根離子，之后進入載體，能夠保證最大飽和浸潰度；
[0027]4、本發(fā)明采用高純?nèi)趸€制備鑰酸銨溶液，并加入適量氨水，保證最終鑰酸銨溶液的PH值為7.5?8，避免了其它鑰酸銨產(chǎn)品中雜質(zhì)的引入；
[0028]5、本發(fā)明克服了傳統(tǒng)貴金屬催化劑成本過高、而本體碳化鑰催化劑比表面積低的技術(shù)缺陷，采用本發(fā)明制備的負載型碳化鑰催化劑，其催化效率高，抗中毒性能好，壽命長。
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實施例1制備的負載型碳化鑰催化劑的X射線晶體衍射分析圖。
[0031]圖2為本發(fā)明實施例1制備的負載型碳化鑰催化劑的XPS原子價態(tài)分析圖。
[0032]圖3為本發(fā)明實施例1制備的負載型碳化鑰催化劑在放大倍數(shù)為1200倍條件下的電子掃描電鏡圖。
[0033]圖4為本發(fā)明實施例1制備的負載型碳化鑰催化劑在放大倍數(shù)為14000倍條件下的電子掃描電鏡圖。

【具體實施方式】
[0034]實施例1
[0035]本實施例負載型碳化鑰催化劑的制備方法包括以下步驟:
[0036]步驟一、將質(zhì)量純度不小于99.99%的三氧化鑰與去離子水按體積比1: 25混合均勻，得到漿液，然后在溫度為45°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5為止，得到鑰酸銨溶液；所述氨水由去離子水和質(zhì)量百分比濃度為26%的工業(yè)氨水按體積比1: 0.7混合均勻而成；
[0037]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入3g表面活性劑；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚；本實施例采用的是十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)；
[0038]步驟三、將載體進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為100°C，所述真空干燥處理的時間為35min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa，然后置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附3h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁；本實施例采用的載體是椰殼活性炭，柱狀，強度>95 %，平均孔徑為Inm?5nm，水分含量為5%?10%，水熔物為0.1%?0.5%，鐵鹽含量為0.001%?0.05% ；
[0039]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0040]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止；
[0041]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: 50混合均勻而成，在甲烷與氫氣的混合氣體的流速為45mm/min的條件下,先以12°C /min的速率升溫至200°C后保溫200min，然后以1.5°C /min的速率升溫至590°C后保溫120min，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0042]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣和氮氣按體積比1: 20混合均勻而成，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為45mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理20h，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0043]圖1為本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑的X射線晶體衍射分析圖。由圖1可知本實施例制備的催化劑確為碳化鑰催化劑。圖2為本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑的XPS原子價態(tài)分析圖。由圖2可知本實施例制備的催化劑中鑰的價態(tài)由+6價降低為+4價，由此也可證實該催化劑為碳化鑰催化劑。圖3為本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑在放大倍數(shù)為1200倍條件下的電子掃描電鏡圖。圖4為本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑在放大倍數(shù)為14000倍條件下的電子掃描電鏡圖。由圖3和圖4可知，本實施例制備的催化劑中碳化鑰確實負載于載體上，且分布均勻。
[0044]實施例2
[0045]本實施例負載型碳化鑰催化劑的制備方法包括以下步驟:
[0046]步驟一、將質(zhì)量純度不小于99.99%的三氧化鑰與去離子水按體積比1: 20混合均勻，得到漿液，然后在溫度為50°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5為止，得到鑰酸銨溶液；所述氨水由去離子水和質(zhì)量百分比濃度為28%的工業(yè)氨水按體積比1: 0.9混合均勻而成；
[0047]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入2g表面活性劑；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚；本實施例采用的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)；
[0048]步驟三、將載體進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為90°C，所述真空干燥處理的時間為40min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa，然后置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附3h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁，本實施例采用的是二氧化娃，其平均孔徑為1nm?30nm,平均孔容為0.lmL/g?1.0mL/g ；
[0049]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0050]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止;
[0051]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: 40混合均勻而成，在甲烷與氫氣的混合氣體的流速為40mm/min的條件下,先以20°C /min的速率升溫至150°C后保溫250min,然后以0.5°C /min的速率升溫至550°C后保溫150min，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0052]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣和氮氣按體積比1: 10混合均勻而成，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為40mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理20h，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0053]通過對本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑分別進行X射線晶體衍射分析、XPS原子價態(tài)分析以及電子掃描電鏡分析可知，本實施例制備的催化劑確為負載型碳化鑰催化齊U，且負載于載體上的碳化鑰呈分布均勻。
[0054]實施例3
[0055]本實施例負載型碳化鑰催化劑的制備方法包括以下步驟:
[0056]步驟一、將質(zhì)量純度不小于99.99%的三氧化鑰與去離子水按體積比1: 20混合均勻，得到漿液，然后在溫度為40°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為8為止，得到鑰酸銨溶液；所述氨水由去離子水和質(zhì)量百分比濃度為25%的工業(yè)氨水按體積比I: 0.9混合均勻而成；
[0057]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入4g表面活性劑；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚，本實施例采用的是脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)；
[0058]步驟三、將載體進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為100°C，所述真空干燥處理的時間為30min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa，然后置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附4h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁，本實施例采用的是活性氧化鋁，其平均孔徑為20nm?30nm，平均孔容為0.5mL/g?1.0mL/g ；
[0059]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0060]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止;
[0061]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: 30混合均勻而成，在甲烷與氫氣的混合氣體的流速為40mm/min的條件下,先以20°C /min的速率升溫至150°C后保溫250min，然后以3°C /min的速率升溫至550°C后保溫150min，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0062]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣和氮氣按體積比1: 30混合均勻而成，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為40mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理30h，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0063]通過對本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑分別進行X射線晶體衍射分析、XPS原子價態(tài)分析以及電子掃描電鏡分析可知，本實施例制備的催化劑確為負載型碳化鑰催化齊U，且負載于載體上的碳化鑰呈分布均勻。
[0064]實施例4
[0065]本實施例負載型碳化鑰催化劑的制備方法包括以下步驟:
[0066]步驟一、將質(zhì)量純度不小于99.99%的三氧化鑰與去離子水按體積比1: 30混合均勻，得到漿液，然后在溫度為50°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5為止，得到鑰酸銨溶液；所述氨水由去離子水和質(zhì)量百分比濃度為28%的工業(yè)氨水按體積比1: 0.5混合均勻而成；
[0067]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入2g表面活性劑；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚，本實施例采用的是十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)；
[0068]步驟三、將載體進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為80°C，所述真空干燥處理的時間為40min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa，然后置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附2h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁，本實施例采用的是木質(zhì)活性炭，柱狀，強度>95%，平均孔徑為Inm?5nm，水分含量為5%?10%，水熔物為0.1%?0.5%，鐵鹽含量為0.001%?0.05% ；
[0069]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0070]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止;
[0071]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: 70混合均勻而成，在甲烷與氫氣的混合氣體的流速為50mm/min的條件下,先以8V /min的速率升溫至250°C后保溫150min，然后以0.5°C/min的速率升溫至640°C后保溫lOOmin，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0072]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣和氮氣按體積比1: 10混合均勻而成，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為50mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理20h，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0073]通過對本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑分別進行X射線晶體衍射分析、XPS原子價態(tài)分析以及電子掃描電鏡分析可知，本實施例制備的催化劑確為負載型碳化鑰催化齊U，且負載于載體上的碳化鑰呈分布均勻。
[0074]實施例5
[0075]本實施例負載型碳化鑰催化劑的制備方法包括以下步驟:
[0076]步驟一、將質(zhì)量純度不小于99.99%的三氧化鑰與去離子水按體積比1: 30混合均勻，得到漿液，然后在溫度為50°C的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的pH值為7.5為止，得到鑰酸銨溶液；所述氨水由去離子水和質(zhì)量百分比濃度為28%的工業(yè)氨水按體積比1: 0.7混合均勻而成；
[0077]步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入4g表面活性劑；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚，本實施例采用的是脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)；
[0078]步驟三、將載體進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為80°C，所述真空干燥處理的時間為40min，所述真空干燥處理的真空度不大于0.08MPa，然后置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附2h，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁，本實施例采用的是木質(zhì)活性炭，6?8目顆粒狀，其強度為70%?80%，平均孔徑為Inm?4nm，水分含量為5%?10%，水熔物為0.2%?0.4%，鐵鹽含量為0.001%?0.01% ；
[0079]步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為:
[0080]步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止;
[0081]步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1: 70混合均勻而成，在甲烷與氫氣的混合氣體的流速為50mm/min的條件下,先以8V /min的速率升溫至250°C后保溫150min，然后以0.5°C/min的速率升溫至640°C后保溫lOOmin，之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至25°C室溫；
[0082]步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣和氮氣按體積比1: 10混合均勻而成，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為50mm/min的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理20h，得到負載型碳化鑰催化劑。
[0083]通過對本實施例制備的負載型碳化鑰催化劑分別進行X射線晶體衍射分析、XPS原子價態(tài)分析以及電子掃描電鏡分析可知，本實施例制備的催化劑確為負載型碳化鑰催化齊U，且負載于載體上的碳化鑰呈分布均勻。
[0084]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將三氧化鑰與去離子水按體積比1: (20?30)混合均勻，得到漿液，然后在溫度為401?501的條件下，向漿液中滴加氨水，直至漿液的邱值為7.5?8為止，得到鑰酸銨溶液； 步驟二、將表面活性劑加入到步驟一中所述鑰酸銨溶液中攪拌均勻，所述表面活性劑的加入量為每升鑰酸銨溶液中加入?知表面活性劑； 步驟三、對載體進行真空干燥處理，然后將真空干燥處理后的載體置于超聲波振動儀中，在超聲波振動的條件下，將步驟二中加有表面活性劑的鑰酸銨溶液滴加在載體上浸潰吸附2卜?處，之后進行過濾處理，干燥后得到吸附有鑰酸銨的載體；所述加有表面活性劑的鑰酸銨溶液與載體的體積比為1: 1，所述載體為活性炭、二氧化硅或活性三氧化鋁； 步驟四、將步驟三中所述吸附有鑰酸銨的載體置于管式爐中依次進行排除空氣、焙燒和鈍化處理，具體過程為: 步驟401、排除空氣:向管式爐內(nèi)通入氮氣或氬氣，直至將管式爐內(nèi)的空氣排凈為止； 步驟402、焙燒:向步驟401中排除空氣后的管式爐內(nèi)通入甲烷與氫氣的混合氣體，在甲燒與氫氣的混合氣體的流速為40臟加111?50111111/111111的條件下，先以/111111?20。〇/111111 的速率升溫至 1501 ?2501 后保溫 1500111 ?2500111，然后以 0.500 /111111 ?/111111的速率升溫至5501?6401后保溫1000111?150-11,之后停止通入甲烷與氫氣的混合氣體，采用氮氣或氬氣冷卻至251室溫； 步驟403、鈍化:向管式爐內(nèi)通入氧氣與氮氣的混合氣體，在氧氣與氮氣的混合氣體的流速為40臟加111?50111111/111111的條件下對步驟402中焙燒處理后的載體進行鈍化處理，得到負載型碳化鑰催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述三氧化鑰的質(zhì)量純度不小于99.99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述氨水由去離子水與工業(yè)氨水按體積比1: (0.5?0.9)混合均勻而成，其中工業(yè)氨水的質(zhì)量百分比濃度為25%?28%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟二中所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨或脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟三中所述活性炭為木質(zhì)活性炭或椰殼活性炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟三中所述真空干燥處理的溫度為801?1001，所述真空干燥處理的時間為30-11?40-11,所述真空干燥處理的真空度不大于0.081？30
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟三中所述滴加的速率均為31111/111111?川此/舊!!。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟402中所述甲烷與氫氣的混合氣體由甲烷與氫氣按體積比1:(30?70)混合均勻而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟403中所述氧氣與氮氣的混合氣體由氧氣與氮氣按體積比1: (10?30)混合均勻而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負載型碳化鑰催化劑的制備方法，其特征在于，步驟403中所述鈍化的時間為20卜?30匕。
【文檔編號】B01J27/22GK104368370SQ201410520202
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】李延超, 李來平, 劉競艷, 蔣麗娟, 楊建 , 張新, 薛建嶸, 劉燕 申請人:西北有色金屬研究院