[00124019]高指数晶面结构铂族金属(纳米)晶体材料制备及应用

本项目由郴州高鑫铂业有限公司根据市场需求,自主立项和实施。 2011年12月公司完成了含铂族金属物料中铂族金属的分离、提取与精炼,铂族金属产品符合国家标准,实现了清洁的干馏去除有机物技术和高效的铂族金属提取精炼技术;突破了“治理贵金属废催化剂不使用铅等重金属捕集剂富集贵金属”、“贵金属与载体的有效分离富集”、“贵金属或载体的有效溶解及从溶液中高效分离各种贵金属”、“贵金属废催化剂的有机物热解”和“高效清洁脱除干扰元素”等关键技术,有效解决有机物和重金属捕集剂（特别是砷）造成环境二次污染问题;2012年4月完成了载体的预处理和高指数晶面结构铂族金属（纳米）晶体负载型催化剂的制备,突破了铂族金属晶面结构的形貌合成与控制,开发的产品包括铂、钯、钌和铑等四大系列,在铂基、钯基、钌基、铑基等系列催化剂方面应用,显著提升了铂、钯、钌和铑等四大系列催化剂的选择性、活性和稳定性,实现铂族金属的综合循环利用。 主要成果及水平： 铂族金属纳米催化剂科技成果解决了铂催化剂传统沉淀法和浸渍法铂的颗粒度和分散度难以有效控制和纳米晶铂溶胶催化剂不易与产物分离,使用时易团聚和重复套用次数少等问题,而且保持了与纳米晶铂溶胶催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸,在催化反应中表现出更高的催化活性、更好的选择性和更长的使用寿命;突破了制备Ru/C催化剂不添加促进剂钾、钡、钴、铯、铁等碱金属或碱金属盐的技术,推翻了Ru/C在没有促进剂存在时对羰基加氢几乎没有活性的观点;实现了附着-沉淀工艺制备高选择性钯炭催化剂的方法,不但保持了与纳米钯溶胶催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸,而且解决了传统沉淀法和浸渍法活性低、选择性差和纳米钯溶胶催化剂不易与产物分离、回收,使用过程中易团聚和重复套用次数少等问题;实现了铂族金属及其催化剂清洁生产和高效循环利用。 该项目技术“一种高活性羰基加氢钌炭催化剂的制备方法”,“ 一种由附着沉淀工艺制备高选择性钯炭催化剂的方法”,“ 一种碳载纳米Pt-M/C燃料电池催化剂的制备方法”,“ 一种醋酸钯化合物的制备方法” 已获得国家发明专利授权;“炭载稀贵金属废催化剂的焚烧装置”已获得国家实用新型专利授权;2012年6月“高选择性负载型钯催化剂制备及清洁高效回收技术”通过省级科技成果鉴定,专家组一直认为该成果整体技术居国内领先水平。 技术指标：项目产品高指数晶面结构铂族金属纳米晶体催化材料的平均粒径为1.6～1.8纳米,负载到活性炭上,形状为高指数晶面结构晶体,具有极高的比表面积和窄的粒径分布,没有团聚现象;铂族金属的分散度41%以上;铂族金属的吸附率99.5%以上;铂族金属比表面积125平方米/克以上。 经济指标：2013年该项目已形成年产12吨高指数晶面结构铂族金属晶体负载型催化材料,该项目累计新增产值9800万元,销售收入9800万元,利润560万元,税收635万元。 其他指标：公司积极发挥高校和科研院所人才集中的优势,努力实现高校、科研院所与企业之间的人才和智力流动,培养科技人才的实践能力和创新能力,实现人才培养与企业一线人才需求的对接,项目期间先后向昆明贵金属研究所、南华大学和湖南师范大学输送硕士研究生3名,培养第九届湖南省青年科技奖候选人1名。 经济和社会效益：该科技成果的成功实施,一方面可显著提高产品质量、降低催化加氢化工中间体的成本,而且达到节能减排,实现资源循环利用,解决国内加氢工业污染环境的问题;另一方面每年可充分利用郴州有色金属资源丰富的优势,并为项目企业每年新增销售收入6000万元,利税900万元,安置劳动力60人。