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专利号: 2024113874286
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:所述催化剂以膨胀石墨蠕虫粉作为载体,通过如下方法制备得到:利用湿法浸渍将铜盐、铟盐和铁盐负载到膨胀石墨蠕虫粉上得到混合样品,然后将混合样品置于惰性气体环境中高温煅烧,得到煅烧产物;再将得到的煅烧产物在氢气气氛中进行还原,得到膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂;

所述的膨胀石墨蠕虫粉通过包括如下步骤的制备方法制得:

(a)往烧杯中加入石墨和适量浓硫酸,混合,室温搅拌≥2h,得到混合物,将过硫酸钾加入混合物中,搅拌均匀后,立即移入水浴,制得酸性膨胀石墨;其中,按质量计,所述的石墨:过硫酸钾:浓硫酸=1:5‑10:40‑100;

(b)将步骤(a)得到的酸性膨胀石墨在真空中过滤、洗涤至中性,干燥,以获得膨胀石墨蠕虫粉;

其中,所述铜盐、铟盐、铁盐和膨胀石墨蠕虫粉的投料比需使得所述膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂中,铜的理论负载量的1%‑10%,铟的理论负载量为0.1%‑5%,铁的理论负载量为0.1%‑2.5%,所述的理论负载量以铜盐、铟盐、铁盐中各自含有的铜、铟、铁元素的质量占膨胀石墨蠕虫粉的质量的百分比计。

2.如权利要求1所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:铜的理论负载量为1%‑5%,铟的理论负载量为0.5%‑2.5%,铁的理论负载量为0.5%‑2%。

3.如权利要求1所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:煅烧温度为150‑1200℃;煅烧时间为1‑8h。

4.如权利要求3所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:煅烧温度为250‑1000℃;煅烧时间为2‑6h。

5.如权利要求4所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:煅烧温度为350‑700℃。

6.如权利要求1所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:还原温度为200‑600℃;还原时间为1‑4 h。

7.如权利要求6所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:还原温度为350‑450℃。

8.如权利要求1所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂,其特征在于:步骤(a)中,按质量计,所述的石墨:过硫酸钾:浓硫酸=1:5‑10:45‑55。

9.一种如权利要求1‑8之一所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:(1)称取铜盐、铟盐和铁盐溶于去离子水中,在室温下充分搅拌得到混合溶液;取膨胀石墨蠕虫粉加入上述混合溶液中,并将混合物在室温下搅拌8‑12h,干燥,得到混合样品粉末;

(2)将步骤(1)得到的混合样品粉末置于惰性气体环境中高温煅烧,得到煅烧产物;

(3)将步骤(2)得到的煅烧产物在氢气气氛中进行还原,得到膨胀石墨蠕虫粉负载的Cu‑In‑Fe三金属催化剂。

10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于:步骤(a)的水浴温度为40‑120℃,水浴时间为1‑20min。

11.如权利要求10所述的制备方法,其特征在于:步骤(a)的水浴温度为60‑100℃。

12.如权利要求1‑8之一所述的膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂在乙炔半加氢反应中的应用。

13.如权利要求12所述的应用,其特征在于:所述的乙炔半加氢反应具体按照如下实施:在装填有膨胀石墨蠕虫粉负载Cu‑In‑Fe三金属催化剂的固定床反应器中,通入含有乙炔和氢气的原料气体,将乙炔转化为乙烯。

14.如权利要求13所述的应用,其特征在于:乙炔半加氢的反应条件为:反应温度80~

250℃,反应压力0.1MPa。