尺寸可控的钯-氧化亚铜纳米催化剂及其制备方法和催化应用

摘要

本发明涉及尺寸可控的钯-氧化亚铜纳米催化剂及其制备方法，其在乙炔选择加氢制备乙烯中的催化应用。制备方法是将氧化亚铜纳米晶置于玻璃容器中，逐滴加入Pd/Cu₂O质量比为0.001％-10％的钯前驱体溶液，并不断搅拌，加入溶液结束后，再继续搅拌半小时。再将得到的产物进行离心分离，并用无水乙醇及超纯水洗涤多次，最后在真空中干燥即成。该催化剂在乙炔选择加氢制乙烯催化反应选中表现出优秀的活性、选择性和稳定性。本发明方法简单方便，无有害副产物产生，通过控制钯纳米粒子负载在氧化亚铜中的尺寸，可控制乙炔选择加氢反应产物的选择性，提高反应的转化率。

主权项

一种尺寸可控的的钯‑氧化亚铜纳米催化剂在乙炔选择加氢生成乙烯中的应用，其特征在于，其催化应用过程包括先将钯‑氧化亚铜纳米催化剂置于密封容器中，该密封容器设有反应气体输入管道和生成气体输出管道，然后以20‑100mL/min的流速通入反应气体，同时以1‑5℃/min的升温速率将温度升温至20‑50℃，收集生成气体即为乙烯、乙烷、乙炔的混合气，所述反应气体是乙炔、乙烯、氢气、惰性气体的混合气，其中，反应气体混合气中乙炔占混合气的体积百分含量为0.01‑1％，氢气占混合气的体积百分含量为0.1‑10％，乙烯占混合气的体积百分含量为0.2‑98％，其余为惰性气体，所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中一种或多种，氢气和乙炔的体积比为10:1，乙烯和乙炔的体积比大于10:1；所述的钯‑氧化亚铜纳米催化剂是利用氧化亚铜作为载体，通过Pd前驱体与Cu₂O发生氧化还原反应得到的Pd‑Cu₂O催化剂，其通过改变负载量来改变钯的尺寸大小，所述的Pd前驱体为氯化钯，所述的钯‑氧化亚铜纳米催化剂由下述方法制得：首先将氧化亚铜纳米晶放入容器中，然后加入具有氧化性的钯前驱体溶液，同时不断搅拌，加入溶液结束后，并继续搅拌半小时，再将得到的产物进行离心分离，再用无水乙醇和超纯水洗涤多次，最后在真空中干燥。