1.一种乙醇合成乙酸催化剂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
S1:将碳纳米管进行预处理,得到预处理碳纳米管;
S2:将所述预处理碳纳米管用过氧化氢水溶液进行处理,得到过氧化氢处理碳纳米管;
S3:配制H2PtCl6·6H2O和PdCl2的混合水溶液,将所述过氧化氢处理碳纳米管加入到所述混合物水溶液中,超声处理,然后充分干燥,得到催化剂前驱体;
S4:将所述催化剂前驱体分别在还原性气氛和惰性气氛中进行阶梯式两段程序升温煅烧处理,即得所述乙醇合成乙酸催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤S1具体如下:将碳纳米管置于质量百分比浓度为66-70%的浓硝酸中,在室温下25℃下充分搅拌50-60分钟,然后升温至120℃并在该温度下回流6小时,过滤,用去离子水充分洗涤滤出物,直至洗出液为中性,然后80℃下真空干燥完全,即得所述预处理碳纳米管。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述步骤S2具体如下:室温下,将所述预处理碳纳米管置于质量百分比浓度为35-45%的过氧化氢水溶液中,磁力搅拌10-14小时,过滤,用去离子水充分洗涤滤出物,直至洗出液为中性,然后80℃下真空干燥完全,即得所述过氧化氢处理碳纳米管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于:所述步骤S3包括如下步骤:S3-1:按照1:0.3-3的摩尔比称取H2PtCl6·6H2O和PdCl2,将这两种物质加入到为其总质量180-220倍的去离子水中,并充分搅拌溶解,得到浸渍溶液;
S3-2:称取为H2PtCl6·6H2O和PdCl2这两种物质总质量50-60倍的所述过氧化氢处理碳纳米管,并加入到所述浸渍溶液中,室温下超声处理,超声功率密度为0.35-0.55W/cm2,然后升温至80℃,溶剂挥发完全,并将残留物充分干燥,即得所述催化剂前驱体。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:在所述步骤S3-1中,H2PtCl6·6H2O和PdCl2的摩尔比为1:0.3-3。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于:在所述步骤S3-2中,所述超声处理的超声功率密度为0.35-0.55W/cm2,最优选为0.45W/cm2。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于:所述步骤S4包括如下步骤:S4-1:将所述催化剂前驱体置于还原性的氢气气氛中,于室温下以3℃/分钟的升温速率升温至温度T1,在该温度T1下保温煅烧180-220分钟;
S4-2:步骤S4-1的保温煅烧完成后,将还原性的氢气气氛置换成惰性的氮气气氛,继续以5℃/分钟的升温速率由T1升温至温度T2,在该温度T2下保温煅烧100-120分钟,保温煅烧完成后,继续保持为氮气气氛,并自然冷却至室温,即得所述乙醇合成乙酸催化剂。
8.根据权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到的乙醇合成乙酸催化剂。
9.一种乙醇制备乙酸的方法,所述方法使用权利要求8所述的乙醇合成乙酸催化剂。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述方法具体为:将所述乙醇合成乙酸催化剂置于高压反应釜中,加入乙醇或乙醇水溶液,通入空气直至压力为3-4MPa,在140-180℃下密封反应3-6小时,从而得到乙酸。