含卤素助剂的Pd-X/Al₂O₃催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种含卤素助剂的钯催化剂及其制备方法，本发明提供的催化剂的化学表示式为Pd‑X/Al₂O₃，其中X代表卤素F、Cl或Br；钯及卤素负载于氧化铝载体上，钯占催化剂的质量份数为0.1～1％，卤素与钯的摩尔比为0.5～10：1。该催化剂是通过在制备Al₂O₃过程引入卤素或在浸渍过程中引入卤素的方法制备得到的。该催化剂中由于卤素的存在改变了Pd与载体间的结合方式以及电子状态，并且抑制了CO与OH^‑的结合，从而抑制了CO向CO₂的转化，其对H₂氧化的选择性达到75～90％。该催化剂用于CO原料气中少量H₂杂质的氧化脱除过程，能将CO中的H₂脱除至0～100ppm；达到工业应用需求。

主权项

一种含卤素助剂的钯催化剂的制备方法，所述催化剂的化学表示式为Pd‑X/Al₂O₃，其中X代表卤素，X为F、Cl、Br之一，钯及卤素负载于氧化铝载体上，其中Pd占催化剂的质量份数为0.1～1％，卤素和钯的摩尔比为0.5～10：1；其特征是该催化剂按照以下步骤制备：A.将铝盐溶于去离子水中配制0.3～1.1mol/L铝盐溶液，将其于50～85℃搅拌反应3～8h，得到澄清铝溶胶；向溶胶中加入扩孔剂，扩孔剂与Al ³⁺离子的摩尔比为0.03～0.09：1，恒温搅拌30min；再向溶胶中加入凝胶剂，且使溶液中卤素与Al ³⁺离子的摩尔比为0.03～0.58：1，于60～90℃恒温4～12h得到铝凝胶；将此铝凝胶置于烘箱中100～120℃干燥12～15h，再置于马弗炉中400～800℃焙烧3～8h，自然冷却至室温，得到含卤素的氧化铝载体；将此载体研磨成0.3～0.5毫米的粉末备用；所述的铝盐是异丙醇铝、硝酸铝的其中之一；所述的扩孔剂为分子量为200、1000、2000或8000的聚乙二醇之一；凝胶剂为氢氟酸、盐酸、氢溴酸之一，凝胶剂的浓度为0.3～2.1mol/L；B.将钯盐溶于合适溶剂中配成浓度为0.01～0.06mol/L的钯盐溶液，将步骤A得到的载体浸渍于钯盐溶液中4～12h，滤去浸渍液，在150～750W功率下脉冲微波处理60～600秒后得到催化剂成品；所述的钯盐为乙酰丙酮钯、硝酸钯、醋酸钯其中之一；所述的溶剂是乙酰丙酮、浓度为0.5～2mol/L的硝酸、浓度为0.5～2mol/L的醋酸其中之一；载体与钯盐溶液的加入量根据得到的催化剂中钯占催化剂的质量份数为0.1～1％而确定。