一种碳自负载的金属磷化物催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109772385A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910137977.0C07C5/09(2006.01)(22)申请日2019.02.25C07C11/04(2006.01)C07C1/20(2006.01)(71)申请人浙江工业大学C07C1/32(2006.01)地址310014浙江省杭州市下城区潮王路C07C9/10(2006.01)18号C07C13/567(2006.01)(72)发明人韩文锋李西良刘兵唐浩东李瑛刘化章(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人周红芳(51)Int.Cl.B01J27/185(2006.01)B01J27/19(2006.01)C07C17/23(2006.01)C07C19/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种碳自负载的金属磷化物催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，它将过渡金属单质或过渡金属化合物分散于蒸馏水中，配成过渡金属分散液；过渡金属分散液和植酸混合均匀，再置于烘箱中烘干至胶状，所得胶状物置于微波炉中焙烧，得到催化剂前驱体；催化剂前驱体置于管式炉中，在H2气氛下煅烧还原，然后降温至钝化温度，通入含低浓度氧气的惰性气体进行煅烧钝化，制得碳自负载的金属磷化物催化剂。在本发明中，植酸可快速吸收微波，微波焙烧时能够快速得到过渡金属磷酸盐前驱体，同时植酸吸收微波快速升温下自身发生碳化，将过渡金属磷酸盐前驱体包覆，在还原得到的碳自负载的金属磷化物催化剂中，碳将催化剂包裹其中，形成一层淡淡的碳膜，防止其被氧化。CN109772385ACN109772385A权利要求书1/1页1.一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）过渡金属单质或过渡金属化合物分散于蒸馏水中，配制形成过渡金属分散液；过渡金属分散液和植酸混合，搅拌均匀，再置于烘箱中烘干至胶状，得到胶状物；2）步骤1）所得胶状物置于微波炉中焙烧，在微波的作用下反应快速生成过渡金属磷酸盐前驱体，同时植酸自身碳化并将过渡金属磷酸盐前驱体包覆，得到催化剂前驱体；3）步骤2）所得催化剂前驱体置于管式炉中，在氢气气氛下程序升温至还原温度进行煅烧还原，将过渡金属磷酸盐还原成过渡金属磷化物，然后降温至钝化温度，通入含低浓度氧气的惰性气体进行煅烧钝化，即制得所述碳自负载的金属磷化物催化剂。2.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，过渡金属化合物为过渡金属的氧化物、盐或氢氧化物；所述过渡金属为Ni、Fe、Co、Mo中的至少一种金属元素；所述过渡金属盐的阴离子为硝酸根、氯、硫酸根中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，过渡金属分散液中的过渡金属元素和植酸中的磷元素的摩尔配比为1:1～3。4.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中，微波焙烧的功率为1100~1300W，微波焙烧的时间为1~30min。5.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中，程序升温至还原温度进行煅烧还原的过程为：从室温以4~6℃/min的速率升温至600~700℃，再于该温度下煅烧还原3~6h。6.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中，钝化温度为300~500℃，煅烧钝化的时间为2~10h。7.根据权利要求1所述的一种碳自负载的金属磷化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中，所述惰性气体中含有的氧气体积浓度为0.5~2%，所述惰性气体为氮气。8.根据权利要求1~7任一所述方法制备的碳自负载的金属磷化物催化剂。9.根据权利要求8所述的碳自负载的金属磷化物催化剂的应用，其特征在于所述碳自负载的金属磷化物催化剂用于催化卤代烃的加氢脱氯反应、氯苯的加氢脱氯反应、乙炔的加氢制乙烯反应、四氢呋喃的加氢制丁烷反应或二苯并噻吩的加氢脱硫反应。2CN109772385A说明书1/5页一种碳自负载的金属磷化物催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种碳自负载的金属磷化物催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]加氢过程通常采用铂、钯、钌等贵金属作为催化剂，其催化活性高。但由于贵金属资源稀少、成本昂贵，因此需要寻找合适的催化剂来代替贵金属催化剂，以此来降低成本。近年来，过渡金属磷化物因具有优异的加氢脱硫、加氢脱氮活性和稳定性，已成为加氢领域的研究热点，有可能部分取代贵金属而成为新一代加氢处理催化剂。金属磷酸盐的还原