一种有序介孔碳化钼的制备方法.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CN107311176A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710664578.0(22)申请日2017.08.07(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人任军张志磊刘树森史瑞娜赵金仙(74)专利代理机构太原科卫专利事务所(普通合伙)14100代理人张彩琴李晓娟(51)Int.Cl.C01B32/949(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种有序介孔碳化钼的制备方法(57)摘要本发明涉及一种有序介孔碳化钼的制备方法，属于有序介孔材料制备领域。采用硬模板法，以蔗糖为碳源，SBA-15分子筛为模板剂，经搅拌、超声、干燥炭化，焙烧、酸洗后先制得有序介孔碳材料，再将其浸渍于钼酸铵溶液（钼源），经搅拌、蒸干后焙烧后制得有序介孔碳/三氧化钼复合物，将其与镁粉混合，在管式炉中进行镁热还原反应制得有序介孔碳化钼材料。制备过程中大大降低了碳化还原温度，低温条件下制得的碳化钼孔径集中，比表面积大，其丰富的介孔结构，有利于反应物扩散和活性位暴露，从而提高碳化钼催化剂的活性和稳定性。此制备方法工艺先进，成本低、原料易得、配比合理、产物稳定，是一种先进的制备有序介孔碳化钼的方法。CN107311176ACN107311176A权利要求书1/1页1.一种有序介孔碳化钼的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：㈠硬模板法制备有序介孔碳①将蔗糖、浓硫酸、去离子水置于容器中，搅拌配成均匀溶液；②在均匀溶液中加入SBA-15并搅拌均匀得到混合液，然后在超声环境下超声处理10min；③然后将超声处理的混合液先后放入100ºC烘箱和160ºC烘箱中分别干燥炭化6h，得到黑棕色固体；④将黑棕色固体研磨后加入蔗糖、浓硫酸、去离子水后混合均匀，然后先后放入100ºC烘箱和160ºC烘箱中分别干燥炭化6h，得到黑色固体；⑤将黑色固体研磨后，置于管式炉内，在惰性气氛下，升温至900ºC±5ºC，保温处理时间为6h；⑥将步骤⑤的黑色粉末浸泡于氢氟酸溶液24h，除去SBA-15模板，用去离子水洗涤至中性，得到有序介孔碳；㈡有序介孔碳/三氧化钼复合物的制备①将有序介孔碳浸渍在钼酸铵溶液中，恒温搅拌2h，得到混合溶液；②将得到的混合溶液置于100ºC环境下恒温蒸干水分，后置于管式炉内，在惰性气氛下，升温至550ºC±5ºC，保温处理时间为4h；③将得到的产物再浸渍于钼酸铵溶液中，恒温搅拌2h，重复操作步骤②，得到有序介孔碳/三氧化钼复合物；㈢镁热还原法制备有序介孔碳化钼将有序介孔碳/三氧化钼复合物、镁粉以及氯化钠按质量比为1:1:10的比例均匀混合，将混合物置于管式炉中，在惰性气氛下，升温至600ºC～800ºC，保温处理时间为5h；得到的有序介孔碳化钼。2.根据权利要求1所述的一种有序介孔碳化钼的制备方法，其特征在于，步骤㈢制备得到的有序介孔碳化钼后进行了除杂处理，所述除杂处理的步骤包括：①将步骤㈢制备得到的有序介孔碳化钼置于马弗炉内，在空气气氛下700ºC焙烧2h，除去未反应的碳；②将除碳后的有序介孔碳化钼置于盐酸溶液中，浸渍10h，除去未反应的氧化镁；③将含有有序介孔碳化钼的盐酸溶液置于离心管中，以8000转/min的转速离心10min，倒掉上层清液，用去离子水清洗3次，至上层清液pH为7，留存离心管中的固体，即为除杂后的有序介孔碳化钼。2CN107311176A说明书1/4页一种有序介孔碳化钼的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种有序介孔碳化钼的制备方法，属于有序介孔材料制备领域。背景技术[0002]碳化钼作为过渡金属碳化物中的一种，因其同时具有共价化合物的硬度和脆度，离子晶体的高熔点和过渡金属的电磁性质，使碳化钼被用来耐磨耐热抗腐蚀材料的加工制备。碳化钼在做催化剂时表现出类似于贵金属铂的良好催化性能，且具有优异的抗硫抗中毒性、抗酸碱酸碱腐蚀能力和超高的热稳定性，在价格方面较贵金属低廉，使其广泛运用于催化加氢脱硫、催化加氢脱氮、催化重整反应和燃料电池电极反应。[0003]目前，制备碳化钼的方法主要有：（1）高温碳化法，由钼的氧化物与C、CO在高温下碳化，如专利CN1176312A以炭黑为碳源，与氧化钼混合后直接高温焙烧碳化，需要加热到1600ºC上，制得的碳化钼存在比表面积小，能耗高，催化剂表面积碳严重等缺点。（2）金属前驱体裂解，利用钼酸盐和六次甲基四胺或苯胺等有机物混合物裂解，该法制备复杂，产物会生成Mo2N杂质。（3）程序升温反应法（TPR），该方法是使碳化气体通过钼的氧化物，然后采用缓慢的升温速率反应合成，是制备碳化钼材料应用最广泛的方法。如专利CN105214704A是以三氧化钼为钼源，甲烷气为碳