高分散负载型贵金属催化剂及其应用研究

在氧化铝载体表面， 在氧化铝载体表面，通过有效激活表面铝原子来合成包含活性金属原 子的配合物前驱体。活性组分原子与激活原子相互高度分散成核。 子的配合物前驱体。活性组分原子与激活原子相互高度分散成核。
关键技术之二： 关键技术之二：晶格定位技术
在载体表面，活性金属原子与配位原子呈规则排列，取向定位生长， 在载体表面，活性金属原子与配位原子呈规则排列，取向定位生长， 从而使得活性组分高度均匀分散， 从而使得活性组分高度均匀分散，而惰性组分则起到隔离和助催化作 用。
选择钯系贵金属催化剂材料 作为工作重点 原前驱体中 其它组分起 隔离剂和 助催化剂的作用 采用创新的 负载型金属 催化剂制备技术 原位生长技术
关键技术总结
在催化剂载体表面原位合成含活性组分的层状前驱体， 在催化剂载体表面原位合成含活性组分的层状前驱体，经 还原后活性组分以微小的晶粒尺寸在载体上高度分散。 还原后活性组分以微小的晶粒尺寸在载体上高度分散。
3
4
发表SCI学术论文16篇 发表SCI学术论文16篇；出版科技著 SCI学术论文16 作1部。
培养博士生8 培养博士生8名，硕士生24名。 硕士生24名 24
5.1课题成果目前的应用、转化情况 课题成果目前的应用、 课题成果目前的应用
本成果突破钯活性组分在载体表面的均匀分散与稳定化技术关键工程 化技术， 化技术，分别在江苏江阴和北京建成了百吨级规模高分散负载型贵金 属催化剂和本体复合金属氧化物催化剂材料的工程化制备装置各一套。 属催化剂和本体复合金属氧化物催化剂材料的工程化制备装置各一套。 实现了高分散负载型钯系贵金属催化剂的规模生产。 实现了高分散负载型钯系贵金属催化剂的规模生产。
1.负载型催化剂占催化剂使用量的70％以上。 1.负载型催化剂占催化剂使用量的70％以上。 负载型催化剂占催化剂使用量的70 2.贵重金属为活性组分的催化剂在负载型催化剂总量中占了相当 2.贵重金属为活性组分的催化剂在负载型催化剂总量中占了相当 大的比例，消耗贵重金属的量十分惊人。 大的比例，消耗贵重金属的量十分惊人。
关键技术之三： 关键技术之三：程序升温均匀分解技术
基于层状材料特殊的结构“结构记忆”效应，通过控制程序升温焙烧， 基于层状材料特殊的结构“结构记忆”效应，通过控制程序升温焙烧， 使得活性金属与配位原子转变成对应的氧化物， 使得活性金属与配位原子转变成对应的氧化物，不同种类的氧化物之 间相互均匀分散，从而控制活性组分高度均匀分散。 间相互均匀分散，从而控制活性组分高度均匀分散。
3.负载型催化剂存在金属分散度低，结构稳定性差等问题。 3.负载型催化剂存在金属分散度低，结构稳定性差等问题。 负载型催化剂存在金属分散度低 4.采用不同方法和技术提高催化剂的金属分散度和稳定性成为现 4.采用不同方法和技术提高催化剂的金属分散度和稳定性成为现 阶段催化剂研究的热点方向。 阶段催化剂研究的热点方向。
100吨 年高分散负载型金属催化剂制备装置（江苏江阴） 100吨/年高分散负载型金属催化剂制备装置（江苏江阴）
100吨 年高分散本体复合金属氧化物催化剂制备装置 北京） 年高分散本体复合金属氧化物催化剂制备装置（ 100吨/年高分散本体复合金属氧化物催化剂制备装置（北京）
5.2社会效益与经济效益 社会效益与经济效益
高分散负载型贵金属催化 剂及其应用研究
汇报人： 汇报人：孙一峰
2011.11.30
Contents
1.项目背景 1.项目背景 2.项目研究任务 2.项目研究任务 3.关键技术总结 3.关键技术总结 4.课题成果 4.课题成果 5.经费使用情况 5.经费使用情况 6.验收总结 6.验收总结
1.项目背景 1.项目背景
3.1传统浸渍法 3.1传统浸渍法
（1）金属活性中心不定位，分散没有规律，催化活性下降； ）金属活性中心不定位，分散没有规律，催化活性下降； （2）金属用量大，资源浪费再生频繁、能耗高。 ）催化剂寿命短，再生频繁、能耗高。
关键技术之一： 关键技术之一：单分散成核技术
关键技术之四： 关键技术之四：网阱限域技术
通过控制制备条件，在催化剂表面构筑网阱阵列结构。 通过控制制备条件，在催化剂表面构筑网阱阵列结构。活性金属微晶 位于谷底，相邻微晶由凸峰隔离， 位于谷底，相邻微晶由凸峰隔离，且构成凸峰的氧化物起隔离剂和助 催化剂的作用。这种表面网阱结构形成了高稳定结合态，使得活性组 催化剂的作用。这种表面网阱结构形成了高稳定结合态， 份不易流失、催化剂寿命延长。 份不易流失、催化剂寿命延长。
5.课题成果 5.课题成果
1
突破了4 突破了4项高分散催化剂的 共性关键工程化制备技术。 共性关键工程化制备技术。
2
研发了2 研发了2类（负载型和本体催 化剂） 负载型钯银系、 化剂）4种（负载型钯银系、 负载型钯镁系、 负载型钯镁系、负载型铜系 和本体铜锌系催化剂） 和本体铜锌系催化剂）高分 散催化剂材料。 散催化剂材料。
2.1课题研究目标及计划执行情况 2.1课题研究目标及计划执行情况
20 2 5
6 2 计 课 题 ≥50 40 ≥50 ≥40 ≥95 ≥90% ≥95 ≥90% 研 究 目 标 划 执 行 情 况
≥80 50 ≥80 ≥60 ≥98 ≥95% ≥95 ≥90%
CHDM
CHDM
3.关键技术总结 3.关键技术总结
2.项目研究任务 2.项目研究任务
1.突破贵金属钯活性组分在载体表面的均匀分散与稳定化 1.突破贵金属钯活性组分在载体表面的均匀分散与稳定化 技术等共性关键工程化技术、 技术等共性关键工程化技术、关键装备制造技术和催化剂 应用技术。 应用技术。 2.实现百吨级高分散负载型贵金属催化剂工程化制备 实现百吨级高分散负载型贵金属催化剂工程化制备。 2.实现百吨级高分散负载型贵金属催化剂工程化制备。 3.完成钯系催化剂在几类重要石油化工选择性加氢过程 完成钯系催化剂在几类重要石油化工选择性加氢过程。 3.完成钯系催化剂在几类重要石油化工选择性加氢过程。