用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用

1.本发明属于储氢催化剂材料制备领域，特别是涉及一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用。


背景技术：

2.随着经济社会的快速发展，人们对于能源的需求量迅速上升，目前，全世界所消耗的大部分能源均来自不可再生资源，即煤炭、天然气和石油等，它们的大量使用直接或间接的导致了诸多问题，如环境问题(全球变暖)、经济问题和政治危机等。因此，开发一种环境友好且清洁高效的能源载体以实现能源储存和转换具有重要意义。氢能作为一种清洁的可再生能源，具有较高的能量密度、零碳排放以及来源丰富多样等特点，其被视为应对未来能源挑战的高效能源载体之一。
3.氢能产业链主要包含三个部分，即制氢、储氢和用氢，其中，安全高效的氢气储存和运输过程是制约氢能发展的瓶颈。传统的氢储存技术(如压缩和液化技术)面临诸多的挑战，如安全问题、储存密度低、蒸发损失和相对较高的成本等。在储存和运输氢气方面，有机液体储氢系统相对传统的储存系统有较大优势，是解决上述问题的关键之一，因此，对于有机液体储氢系统的研究和应用具有重要意义。
4.有机液体储氢系统主要是通过贫氢有机化合物(lohc-)和富氢有机化合物(lohc
+
)的加氢和脱氢反应过程实现氢气的储存和释放，在有机液体储氢过程中，加氢和脱氢催化剂具有非常重要的作用。目前所报道的脱氢催化剂存在的主要问题包括脱氢温度高(160-230℃)和催化剂中贵金属当量大(～5wt％)，且催化活性低等问题。
5.因此，开发具有低成本、高活性和高选择性的脱氢催化剂是推动有机液体储氢技术发展和应用的关键之一。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，用于解决现有技术中脱氢催化剂中贵金属当量大，导致成本高的问题，以及脱氢催化剂的催化活性低的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，所述脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：
8.s1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，所述贵金属前驱体溶液中的贵金属为pd；
9.s2、将所述混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。
10.优选地，步骤s1中所述贵金属前驱体溶液为贵金属pd的硝酸盐溶液或氯化盐溶液中的一种或组合。
11.优选地，步骤s1中所述氢氧化镁呈片状，且片状氢氧化镁的宽度为400nm～1μm。
12.优选地，所述氢氧化镁的制备方法具体为：
13.将碱溶液和镁盐溶液按比例混合，在常温下搅拌均匀，经过滤、洗涤后，在60～100℃下进行干燥，然后在450～550℃下焙烧2～5h，得到样品粉末；
14.将所述样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌，经过滤、洗涤后，于50～80℃下干燥10～15h，得到氢氧化镁。
15.优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述碱溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或组合。
16.优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述镁盐溶液包括mg的硝酸盐或氯化盐溶液中的一种。
17.优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述碱溶液的浓度为0.3～1.0mol/l。
18.优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述镁盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/l。
19.优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述洗涤为采用去离子水或无水乙醇中的一种或组合进行的。
20.优选地，步骤s2中所述干燥的温度为60～100℃。
21.优选地，步骤s2中得到的所述脱氢催化剂中所述贵金属的负载量所占的质量百分比为0.2wt％～1.0wt％。
22.优选地，步骤s2中将所述混合液干燥后，还包括焙烧的步骤，且所述焙烧的温度为150～600℃。
23.本发明还提供一种上述用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备的脱氢催化剂。
24.本发明还提供一种脱氢催化剂的应用，所述脱氢催化剂应用于催化全氢化有机液体化合物的脱氢反应，其中，所述脱氢催化剂为采用上述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备而成。
25.优选地，在所述脱氢反应中，所述全氢化有机液体化合物为环己烷、甲基环己烷、十氢化萘、八氢-2-甲基咔唑、十二氢-n-乙基咔唑、十二氢-n-丙基咔唑中的一种或组合。
26.优选地，在所述脱氢反应中，所述全氢化有机液体化合物与所述脱氢催化剂的质量比为5:1～20:1。
27.优选地，在所述脱氢反应中，所述脱氢反应在常压下进行，且所述脱氢反应中的反应温度为130～200℃。
28.如上所述，本发明的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，具有以下有益效果：
29.本发明中的制备方法简单、成本低廉，通过简单的浸渍法将载体与贵金属前驱体溶液混合，从而制备出低贵金属负载量、高活性的脱氢催化剂，且当贵金属pd的负载量为0.5wt％时，所制备的脱氢催化剂具有高活性，将该脱氢催化剂应用于全氢化有机液体化合物脱氢反应，表现出优异的催化活性和脱氢效率；以pd为活性贵金属制备的催化剂中以mg(oh)2为载体制备的催化剂在十二氢-n-乙基咔唑脱氢反应中表现出超高的催化活性和脱氢率，在金属负载量仅为0.5wt％时，可实现十二氢-n-乙基咔唑的完全转化，脱氢率接近于十二氢-n-乙基咔唑的理论脱氢量5.8wt％。
附图说明
30.图1显示为本发明实施例2中所制备的
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2催化剂的xrd谱图。
31.图2显示为本发明实施例2中所制备的mg(oh)2的sem图。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
33.本发明提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：
34.s1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，贵金属前驱体溶液中的贵金属为pd；
35.s2、将混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。
36.具体的，步骤s1中预先配制一定浓度的贵金属前驱体溶液，然后根据氢氧化镁载体的加入量，以及所需制备的催化剂中贵金属的负载量来计算贵金属圈其他溶液的加入量即可，在本发明具体实施例中，关于贵金属前驱体溶液的浓度不做具体限定。步骤s1中在常温下搅拌的时间为2～6h，优选地，在常温下搅拌的时间为3h。
37.作为示例，步骤s1中贵金属前驱体溶液为贵金属pd的硝酸盐溶液或氯化盐溶液中的一种或组合。
38.具体的，贵金属前驱体溶液为pd(no3)2水溶液、pdcl2水溶液中的一种或两种的混合，其中，优选地，pd(no3)2水溶液和pdcl2水溶液中pd所占的质量百分比均为1wt％。
39.作为示例，步骤s1中氢氧化镁呈片状，且片状氢氧化镁的宽度为400nm～1μm。
40.具体的，片状氢氧化镁的宽度可包括400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。优选地，片状氢氧化镁的宽度为400nm～500nm(比如400nm、420nm、440nm、460nm、480nm、500nm任何范围内的数值)。
41.作为示例，氢氧化镁的制备方法具体为：
42.将碱溶液和镁盐溶液按比例混合，在常温下搅拌均匀，经过滤、洗涤后，在60～100℃(比如60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等任何范围内的数值)下进行干燥，然后在450～550℃(比如450℃、480℃、500℃、520℃、550℃等任何范围内的数值)下焙烧2～5h(比如2h、3h、4h、5h等任何范围内的数值)，得到样品粉末；
43.将样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌，经过滤、洗涤后，于50～80℃(比如50℃、60℃、70℃、80℃等任何范围内的数值)下干燥10～15h(比如10h、11h、12h、13h、14h、15h等任何范围内的数值)，得到氢氧化镁。
44.作为示例，氢氧化镁的制备方法中碱溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或组合。
45.作为示例，氢氧化镁的制备方法中镁盐溶液包括mg的硝酸盐或氯化盐溶液中的一种。
46.具体的，镁盐溶液为硝酸镁、氯化镁或硝酸镁与氯化镁的混合物。
47.作为示例，氢氧化镁的制备方法中碱溶液的浓度为0.3～1.0mol/l。
48.具体的，氢氧化镁的制备方法中碱溶液的浓度可包括0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l、0.6mol/l、0.7mol/l、0.8mol/l、0.9mol/l、1.0mol/l等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
49.作为示例，氢氧化镁的制备方法中镁盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/l。
50.具体的，氢氧化镁的制备方法中镁盐溶液的浓度可包括0.1mol/l、0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
51.作为示例，氢氧化镁的制备方法中洗涤为采用去离子水或无水乙醇中的一种或组合进行的。
52.作为示例，步骤s2中干燥的温度为60～100℃。
53.具体的，干燥的温度可包括60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
54.作为示例，步骤s2中得到的脱氢催化剂中贵金属的负载量所占的质量百分比为0.2wt％～1.0wt％。
55.具体的，脱氢催化剂中贵金属的质量百分比可包括0.2wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
56.作为示例，步骤s2中将混合液干燥后，还包括焙烧的步骤，且焙烧的温度为150～600℃。
57.具体的，焙烧的温度可包括150℃、200℃、300℃、400℃、500℃、550℃、600℃等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
58.另外，在具体实施例中，氢氧化镁浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到贵金属/氢氧化镁混合液，将贵金属/氢氧化镁混合液干燥后，再焙烧，得到贵金属/氧化镁脱氢催化剂。
59.本发明还提供一种脱氢催化剂，采用上述用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备而成。
60.本发明还提供一种脱氢催化剂的应用，将上述用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备而成的脱氢催化剂应用于催化全氢化有机液体化合物的脱氢反应。
61.作为示例，在脱氢反应中，全氢化有机液体化合物为环己烷、甲基环己烷、十氢化萘、八氢-2-甲基咔唑、十二氢-n-乙基咔唑、十二氢-n-丙基咔唑中的一种或组合。
62.作为示例，在脱氢反应中，全氢化有机液体化合物与脱氢催化剂的质量比为5:1～20:1。
63.具体的，在脱氢反应中，全氢化有机液体化合物与脱氢催化剂的质量比可包括5:1、10:1、15:1、20:1等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
64.作为示例，在脱氢反应中，脱氢反应在常压下进行，且脱氢反应中的反应温度为130～200℃。具体的，在脱氢反应中，脱氢反应在常压下进行，且脱氢反应中的反应温度可包括130℃、150℃、170℃、190℃、200℃等任何范围内的数值，具体可根据实际进行调节。
65.为了更好的理解本发明中用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，下面参考具体实施例对本发明中的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催
化剂、制备方法及其应用进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
66.实施例1
67.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：
68.s1、将1g的mg(oh)2载体浸渍于pdcl2水溶液中，在常温下搅拌混合3h，得到混合液；其中，pdcl2水溶液中pd所占的质量百分比为1wt％；
69.mg(oh)2载体的制备方法具体为：将50ml的naoh水溶液(1.0mol/l)和200ml的mg(no3)2水溶液(0.125mol/l)混合，在常温下搅拌均匀，过滤收集沉淀，用去离子水和无水乙醇洗涤后，放置于80℃的烘箱中干燥12h，然后移入马弗炉中于500℃下焙烧3h，得到样品粉末；将样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌1h，经过滤收集产物，用去离子水和无水乙醇洗涤后，放置于60℃烘箱中干燥12h，得到mg(oh)2；其中，氢氧化镁呈片状，片状氢氧化镁的宽度为500nm～1μm。
70.s2、将混合液置于80℃的真空干燥箱中干燥，得到贵金属pd的负载量为0.5wt％的脱氢催化剂，标记为
ⅰ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2。
71.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的
ⅰ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体为：称取0.5g的
ⅰ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2催化剂加入容器中，先用氮气吹扫20min以除去容器中的空气，然后置于180℃的油浴中，加入5g的十二氢-n-乙基咔唑，搅拌条件下进行脱氢反应。待反应结束后，将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
72.实施例2
73.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例1中的制备方法相同，在此不再赘述，最终得到贵金属pd的负载量为0.5wt％的脱氢催化剂，标记为
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2。
74.其中，本实施例中mg(oh)2载体的制备方法同实施例1中mg(oh)2载体的制备方法的不同在于：将50ml的na2co3水溶液(0.5mol/l)和200ml的mgcl2水溶液(0.125mol/l)混合，其他反应条件同实施例1中mg(oh)2载体的制备方法相同，在此不再赘述，最终制备得到mg(oh)2。其中，氢氧化镁呈片状，片状氢氧化镁的宽度为400nm～500nm。
75.参阅图1为本实施例中所制备的
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2催化剂的xrd谱图，从图中可知，通过湿浸渍法制备的
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2催化剂所显示的衍射峰与mg(oh)2的pdf标准峰完全吻合，在
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2催化剂中无法检测到pd的衍射峰，即表明pd金属物种很好地分散在mg(oh)2载体上。
76.参阅图2为本实施例中所制备的mg(oh)2sem图，由图中分析可知，本实施例中所制备的mg(oh)2呈片状，且片状氢氧化镁为宽度是400～500nm的纳米薄片。
77.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的
ⅱ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
78.实施例3
79.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例1中的制备方法相同，在此不再赘述；mg(oh)2载体的制备方法同实施例1中mg(oh)2载体的制备方法也相同，在此也不再赘述；最终得到贵金属pd的负载量为0.2wt％的脱氢催化剂，标记为0.2wt％pd/mg(oh)2。
80.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的0.2wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
81.实施例4
82.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例1中的制备方法相同，在此不再赘述；mg(oh)2载体的制备方法同实施例1中mg(oh)2载体的制备方法也相同，在此也不再赘述；最终得到贵金属pd的负载量为0.2wt％的脱氢催化剂，标记为1.0wt％pd/mg(oh)2。
83.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的1.0wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
84.实施例5
85.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例2中的制备方法相同，在此不再赘述，最终得到贵金属pd的负载量为0.5wt％的脱氢催化剂，标记为
ⅲ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2。
86.其中，本实施例中mg(oh)2载体的制备方法同实施例2中mg(oh)2载体的制备方法的不同在于：将50ml的na2co3水溶液(1mol/l)和200ml的mgcl2水溶液(0.5mol/l)混合，其他反应条件同实施例2中mg(oh)2载体的制备方法相同，在此不再赘述，最终制备得到mg(oh)2。其中，氢氧化镁呈片状，片状氢氧化镁的宽度为500nm～600nm。
87.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的
ⅲ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例2中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
88.实施例6
89.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例2中的制备方法相同，在此不再赘述，最终得到贵金属pd的负载量为0.5wt％的脱氢催化剂，标记为
ⅳ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2。
90.其中，本实施例中mg(oh)2载体的制备方法同实施例2中mg(oh)2载体的制备方法的不同在于：将50ml的na2co3水溶液(0.5mol/l)和200ml的mgcl2水溶液(0.125mol/l)混合，在常温下搅拌均匀，过滤收集沉淀，用去离子水和无水乙醇洗涤后，放置于100℃的烘箱中干燥12h，然后移入马弗炉中于550℃下焙烧3h，得到样品粉末；其他反应条件同实施例2中mg(oh)2载体的制备方法相同，在此不再赘述，最终制备得到mg(oh)2。其中，氢氧化镁呈片状，
片状氢氧化镁的宽度为400nm～700nm。
91.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的
ⅳ‑
0.5wt％pd/mg(oh)2脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例2中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
92.对比实施例2、5、6中的数据结果可知，制备氢氧化镁载体的过程中由于原料浓度的改变或改变干燥、焙烧的温度等，均会导致所制备的氢氧化镁的不同，最明显的区别是片状氢氧化镁大小的变化，另外，还可能会存在中间产物的不同等因素，最终将其作为载体用于贵金属的负载，制备出的脱氢催化剂呈现出的催化性能也有所差异。
93.实施例7
94.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例2中的制备方法的不同在于：步骤s2中还包括焙烧的步骤，即将混合液置于80℃的真空干燥箱中干燥后，移入马弗炉中于400℃下焙烧6h，其他方法和步骤同实施例5中的制备方法相同，在此不再赘述；最终得到贵金属pd的负载量为0.5wt％的脱氢催化剂，标记为0.5wt％pd/mgo。
95.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的0.5wt％pd/mgo脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。由表中结果可知，所制备的0.5wt％pd/mgo由于具有较弱的碱性以及贵金属在载体中较低的金属分散性，导致本实施例中经过焙烧后所制备的0.5wt％pd/mgo脱氢催化剂的催化脱氢性能大幅降低。
96.实施例8
97.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例3中的制备方法的不同在于：步骤s2中还包括焙烧的步骤，即将混合液置于80℃的真空干燥箱中干燥后，移入马弗炉中于400℃下焙烧6h，其他方法和步骤同实施例3中的制备方法相同，在此不再赘述；最终得到贵金属pd的负载量为0.2wt％的脱氢催化剂，标记为0.2wt％pd/mgo。
98.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的0.2wt％pd/mgo脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
99.实施例9
100.本实施例提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法同实施例4中的制备方法的不同在于：步骤s2中还包括焙烧的步骤，即将混合液置于80℃的真空干燥箱中干燥后，移入马弗炉中于400℃下焙烧6h，其他方法和步骤同实施例3中的制备方法相同，在此不再赘述；最终得到贵金属pd的负载量为1.0wt％的脱氢催化剂，标记为1.0wt％pd/mgo。
101.本实施例还提供一种脱氢催化剂的应用，将本实施例中所制备的1.0wt％pd/mgo脱氢催化剂应用于催化十二氢-n-乙基咔唑的脱氢反应，具体反应条件和方法同实施例1中
的相同，在此不再赘述。将残留液相和生成气体的组分分别用gc-ms和气相色谱进行定性、定量分析，分析结果见表1。
102.表1、实施例1～9中所制备的脱氢催化剂催化十二氢-n-乙基咔唑脱氢的转化率和脱氢率
[0103][0104][0105]
由上述表中数据可知，以pd为活性贵金属制备的催化剂中以mg(oh)2为载体制备的催化剂在催化全氢化有机液体化合物(十二氢-n-乙基咔唑)脱氢反应中表现出超高的催化活性和脱氢率，在金属负载量仅为0.5wt％时，可以实现十二氢-n-乙基咔唑的完全转化，脱氢率接近于十二氢-n-乙基咔唑的理论脱氢量5.8wt％；以al2o3为载体的催化剂中以pd为活性贵金属制备的催化剂在催化全氢化有机液体化合物(十二氢-n-乙基咔唑)脱氢反应中表现出较高的催化活性和脱氢率。
[0106]
综上所述，本发明中的制备方法简单、成本低廉，通过简单的浸渍法将载体与贵金属前驱体溶液混合，从而制备出低贵金属负载量、高活性的脱氢催化剂，且在贵金属pd的负载量为0.5wt％时，所制备的脱氢催化剂就具有高活性，将该脱氢催化剂应用于全氢化有机液体化合物脱氢反应，表现出优异的催化活性和脱氢效率；以pd为活性贵金属制备的催化剂中以mg(oh)2为载体制备的催化剂在十二氢-n-乙基咔唑脱氢反应中表现出超高的催化活性和脱氢率，在金属负载量仅为0.5wt％时，可实现十二氢-n-乙基咔唑的完全转化，脱氢率接近于十二氢-n-乙基咔唑的理论脱氢量5.8wt％。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0107]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：s1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，所述贵金属前驱体溶液中的贵金属为pd；s2、将所述混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。2.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述贵金属前驱体溶液为贵金属pd的硝酸盐溶液或氯化盐溶液中的一种或组合。3.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述氢氧化镁呈片状，且片状氢氧化镁的宽度为400nm～1μm。4.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁的制备方法具体为：将碱溶液和镁盐溶液按比例混合，在常温下搅拌均匀，经过滤、洗涤后，在60～100℃下进行干燥，然后在450～550℃下焙烧2～5h，得到样品粉末；将所述样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌，经过滤、洗涤后，于50～80℃下干燥10～15h，得到氢氧化镁。5.根据权利要求4所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁的制备方法中包括以下条件中的一项或组合：所述碱溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或组合；所述镁盐溶液包括mg的硝酸盐或氯化盐溶液中的一种；所述碱溶液的浓度为0.3～1.0mol/l；所述镁盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/l；所述洗涤为采用去离子水或无水乙醇中的一种或组合进行的。6.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中包括以下条件中的一项或组合：所述干燥的温度为60～100℃；得到的所述脱氢催化剂中所述贵金属的负载量所占的质量百分比为0.2wt％～1.0wt％。7.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中将所述混合液干燥后，还包括焙烧的步骤，且所述焙烧的温度为150～600℃。8.一种如权利要求1～7任一所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备的脱氢催化剂。9.一种脱氢催化剂的应用，其特征在于：所述脱氢催化剂应用于催化全氢化有机液体化合物的脱氢反应，其中，所述脱氢催化剂为采用权利要求1～7任一所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备而成。10.根据权利要求9所述的脱氢催化剂的应用，其特征在于：在所述脱氢反应中，包括以下条件中的一项或组合：所述全氢化有机液体化合物为环己烷、甲基环己烷、十氢化萘、八氢-2-甲基咔唑、十二
氢-n-乙基咔唑、十二氢-n-丙基咔唑中的一种或组合；所述全氢化有机液体化合物与所述脱氢催化剂的质量比为5:1～20:1；所述脱氢反应在常压下进行，且所述脱氢反应中的反应温度为130～200℃。

技术总结
本发明提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，该脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：S1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液，其中，贵金属前驱体溶液中的贵金属为Pd；S2、将混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。本发明中的制备方法简单、成本低廉，通过简单的浸渍法制备出低贵金属负载量、高活性的脱氢催化剂，且在贵金属Pd的负载量为0.5wt％时，所制备的脱氢催化剂就具有高活性，将该脱氢催化剂应用于全氢化有机液体化合物脱氢反应，表现出优异的催化活性和脱氢效率。率。率。


技术研发人员：陈新庆 葛丽霞 丘明煌
受保护的技术使用者：中国科学院上海高等研究院
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/21