浸漬溶劑對Pt/疏水陶瓷催化劑性能的影響

賈青青，胡石林，劉亞明

浸漬溶劑對Pt/疏水陶瓷催化劑性能的影響

賈青青，胡石林，劉亞明

氫水同位素催化交換技術廣泛應用于重水升級、重水脫氚等領域，其技術關鍵是制得性能優良的疏水催化劑[1-2]。目前得以廣泛應用的疏水催化劑，包括Pt/有機及Pt/C/PTFE(聚四氟乙烯)兩類，其中Pt/有機載體類催化劑直接由有機載體提供疏水環境，疏水性好且制備工藝簡單，然而其耐溫性差，且只能制備成細小顆粒；Pt/C/PTFE類載體需要由PTFE來構筑疏水環境，制備工藝較為復雜，且大量的Pt活性位點被PTFE遮蓋，無法實現高效率水氫交換，耐溫性差[3-6]。因此耐溫性好、成型方便、制備工藝簡單且疏水性優良的載體亟待研究。

陶瓷載體耐高溫且性能穩定，可延長催化劑使用壽命并擴展疏水催化劑應用范圍。此外，陶瓷載體成型方便，可制作成較大尺寸的催化劑，適合于處理能力大的系統。本研究采用新型疏水陶瓷載體，載體本身具有良好疏水性，無需對載體進行預處理或負載鉑后構筑疏水環境，催化劑制備工藝簡單且能保證載體表面鉑活性粒子不被覆蓋。

浸漬-氣相還原法是鉑基催化劑最常用的制備方法，在浸漬工藝中，最常使用的浸漬前驅體為氯鉑酸，浸漬溶劑通常包括乙醇、丙酮、水、甲醇等[7-11]。對于疏水陶瓷載體，浸漬溶劑的選擇對Pt/疏水陶瓷催化劑性能的影響目前尚未得以研究。

本研究將分別使用水/乙醇(體積比2∶1)溶液、乙醇及丙酮作為浸漬溶劑，通過X射線衍射(XRD)、H2程序升溫還原法(H2-TPR)、光電子能譜(XPS)及CO脈沖吸附等對催化劑進行表征，采用氣液并流方式測試催化劑活性，考查浸漬工藝中浸漬溶劑對催化劑性能及催化活性的影響。……