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活性炭负载的钌-铂双金属复合催化剂及制备方法与应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-11-04 08:55:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-11-04 08:55:13

将三水合氯化钌、氯铂酸、碳酸丙二醇酯混合,再加入还原剂还原,得到钌-铂纳米颗粒溶胶;在所得钌-铂纳米颗粒溶胶中加入步骤(1)准备好的经预处理的活性炭,搅拌吸附2~4h,之后过滤、水洗、丙酮洗、真空干燥,得到所述的活性炭负载的钌-铂双金属复合催化剂;

本发明提供了一种活性炭负载的钌‑铂双金属复合催化剂,其制备方法为:将活性炭加入硝酸溶液中搅拌浸渍,之后过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,然后置于管式炉中,在N2保护下煅烧后,备用;将三水合氯化钌、氯铂酸、碳酸丙二醇酯混合,再加入还原剂还原,得到钌‑铂纳米颗粒溶胶,加入准备好的经预处理的活性炭,搅拌吸附,之后过滤、水洗、丙酮洗、真空干燥,即得所述的催化剂;本发明以活性炭为载体,载体便宜易得,且本发明催化剂具有制备工艺简单,催化活性高,稳定性好等优点,可以在较低温度、较低压力下的水相中实现L‑氨基丙酸的氢化,完成L‑氨基丙醇的制备,成本低、产率高、工艺简单,且符合绿色化学的原则。

能源领域

燃料电池:在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,这种双金属复合催化剂可以显著提高电极的催化活性。钌和铂的协同作用能够有效降低燃料电池反应(如氧气还原反应和氢气氧化反应)的活化能,提高反应速率,从而提高燃料电池的性能。在氢能源汽车等应用场景中,有助于提高燃料电池的效率和使用寿命,推动清洁能源汽车的发展。

电化学储能:在金属 - 空气电池等新型储能电池中,活性炭负载的钌 - 铂双金属复合催化剂可以作为空气电极的催化剂。它能够促进氧气在电极表面的还原反应,提高电池的能量密度和充放电性能。例如,在锌 - 空气电池中,这种催化剂可以提高电池的放电功率和循环寿命,使其在可穿戴设备、电动汽车等领域有更广阔的应用前景。

化工领域

加氢反应催化:在石油化工和精细化工的加氢反应中,如芳烃加氢、不饱和烃加氢等,这种双金属复合催化剂表现出优异的催化性能。其高活性和选择性可以使加氢反应在较温和的条件下进行,减少能源消耗和副反应的发生。例如,在生产高品质润滑油基础油的过程中,通过加氢精制反应提高基础油的质量,降低产品中的杂质含量。

氧化反应催化:在一些氧化反应中,如醇氧化为醛或酮、烃类氧化等,活性炭负载的钌 - 铂双金属复合催化剂也可以发挥作用。其特殊的金属活性位点和载体的协同效应可以提高氧化反应的效率和选择性,为有机合成和化工产品的升级改造提供支持。

环保领域

挥发性有机物(VOCs)处理:在处理工业废气和室内空气中的 VOCs 时,这种催化剂可以通过催化氧化反应将 VOCs 转化为无害的二氧化碳和水。其高活性和稳定性使其能够在较低的温度下有效处理 VOCs,减少能源消耗和二次污染。例如,在涂装、印刷等行业的废气处理中,降低 VOCs 排放,改善空气质量。

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将L-氨基丙酸、水、85wt%磷酸、权利要求1所述活性炭负载的钌-铂双金属复合催化剂混合,在70~100℃、氢气压力为1.5~4MPa的条件下反应3~8h,之后过滤,滤液用NaOH进行中和,滤除中和产生的磷酸盐后,先减压蒸除水分,再进行精馏,得到产物L-氨基丙醇。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。