CN116943644B 一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法及其应用 （四川大学）

YangFWetal..Boostingpropane一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制涉及一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制乙酯和四丙基氢氧化铵的溶液经水热反应获得解决了铂基活性位点不明确及高温反应失活快2S1：含正硅酸乙酯和四丙基氢氧化铵的溶液经水2.根据权利要求1所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在化铵溶于1～50mL水中，再加入1～20mL正硅酸乙酯，再经100～400rpm搅拌1～20h获3.根据权利要求2所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在4.根据权利要求1所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在5.根据权利要求4所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在℃。6.根据权利要求1所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在7.根据权利要求1所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法，其特征在～3h。8.根据权利要求1_7中任一项所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法39.根据权利要求8所述的一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法所制备的催4一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方提供大量可获得的丙烷，将低附加值的丙烷通过脱氢反应(PDH)制备高附加值的丙烯是缓[0003]降低Pt载量并通过助剂Zn调控Pt位点的电子结构和几何构型能有效降低Pt基催化剂在脱氢反应中因积碳沉积导致的快速失活行为。但Pt催化剂的开发中仍存在以下问分子筛等)中Al配位不饱和位点有较强的Lewis酸性，在催化PDH反应中催化丙烯脱氢生成5[0015]本技术方案还提供了一种铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂的制备方法所制备的[0016]本技术方案还提供了铂单原子耦合氧化锌团簇催化剂在催化丙烷脱氢反应中的~20h获得。[0022]溶液B由如下方法配制：将0.1～0.5mL的乙二胺溶解在1～3mL水中，随后加入～3h。6[0028]更具体地，本申请提供一种ZnO纳米团簇调控配位结构优化单原子Pt催化剂的合[0031](1)S_1经缺陷和孔结构调控制备的DPS_1有利于分散金属盐物质，提升合成的催[0032](2)乙二胺(EDA)保护性配体应用可抑制金属盐在合成中团聚成大颗粒的块状金[0033](3)原位水热晶化协同H2直接热解还原合成有利于形成原子结构和配位环境优化[0035](5)本方案所制备的S_1@0.1Pt9Zn@DPS_[0038]图3为本发明实施例1的S_1@0.1Pt9Zn@DPS_1催化剂的CO原位漫反射傅里叶红外[0043]下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于7[0048]将1～9g(本实施例具体例具体为12h)。将干燥后的固体研磨后在马弗炉中500～600℃(本实施例具体为550℃)煅过离心收集沉淀，在25～100℃(本实施例具体为100℃)烘箱中处理2～48h(本实施例具体[0050]将0.1～0.5mL(本实施例具体为0.5mL)的乙二胺(EDA)溶解在1～3mL(本实施例具实施例具体为0.5mL)的乙二胺(EDA)溶解在1～3mL(本实施例具体为2mL)去离子水(DI)中，上述溶液置于鼓风干燥烘箱中于25～100℃(本实施例具体为80℃)下处理1～12h(本实施H2/80％N2混合气中500～600℃(本实施例备所得的催化剂记名为S_1@0.1Pt9Zn@8入量，Pt和Zn的摩尔比为0.1：5(不同于实施例1的0.1：9)，获得的催化命名为S_1@0.1Pt5Zn@DPS_1。在制备过程中，与实施例1不同点为：A溶液中加入的Zn(OAC)2.2H2O为入量，Pt和Zn的摩尔比为0.05：9(不同于实施例1的0.1：9)，获得的催化命名为S_1@入量，Pt和Zn的摩尔比为0.025：9(不同于实施例1的0.1：9)，获得的催化命名为S_1@化剂S_1@0.1Pt9Zn_WLP@DPS_1的制备方法具体如下：参照实施例1的原料配比以及制备工称量加入到混合溶液C，然后经过水热反应和热解还原等步骤，获得催化剂，记名为S_1@[0060]本对比例的S_1载体的制备同实施例1，实施例1制备获得催化剂S_1@0.1Pt9Zn@[0061]将0.5mL的乙二胺(EDA)溶解在2mL去离子水(DI)中，随后加入0.307g的Zn(OAC)将0.5mL的乙二胺(EDA)溶解在2mL去2/80％N2混合气中热解2h制备所得的催化剂记名为S_[0064]参照实施例1制备获得溶液A和溶液B。取1g的DPS_1载体加入9装置在N2鼓吹下升温至550℃。待温度稳定在550℃后，切换至反应气的总流速(5％C3H8/过氢火焰离子探测器(FID)进行分析。催化剂的再生操作是在50mLmin_1的流动空气下于了中空多孔结构。在中空结构中分布着少量的金属颗粒。其平均金属颗粒尺寸分布为纳米团簇及单原子分布的Pt位点。其元素分布图像(Mapping)进一步揭示了金属物质在分[0073]如附图3所示，实施例1的S_1@0.1Pt9Zn@DPS_1的CO漫反射傅里叶红外光谱(CO_[0074]如附图4所示，紫外_可见光谱(UV_vis)显示实施例1S_1@0.1Pt9Zn@S_1的紫外可见光谱显示形成了单一的Zn位点和ZnO纳米团簇。与S_1@[0076]对比例1_3催化剂的性能参数在表1中列出以进行直观比较。与S_1@0.1Pt9Zn@这可能源于催化剂合成中未应用保护性配体EDA及缺陷多孔载体DPS_1，导致ZnO物质的分于湿法浸渍中形成的体相ZnO纳米颗粒在催化丙烷脱氢中导致产物丙烯的进一步脱氢反知，Pt/Zn比在50～360之间时，催化剂的性能呈现出火山图的活性趋势，S_1@0.1DPS_1＞S_1@0.05Pt9Zn@DPS_1＞S_1@0.025Pt9Zn@DPS_1＞S_1@0.1Pt5Zn@DPS_1。具体地，在低Pt/Zn比(1/50)下制备的催化剂因缺少调控Pt金属活性位点的Zn物质而表现出有限的[0084]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的