1.本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种改性二氧化钛载体的制备方法。
背景技术：
2.钛白粉常用于选择性催化还原用脱硝催化剂的载体材料，由于其独特的晶型、比表面积、孔径和孔容等特点，在脱硝催化剂制备领域具有广泛的应用基础。一般认为，钛白粉的比表面积越大，所制备的脱硝催化剂的活性越高。当前提高脱硝催化剂的主要途径之一就是提高载体材料的比表面积，但是钛白粉的比表面积越大，其粒径越小，颗粒粒径直接影响负载活性组分后催化剂的抗烧结性能，影响催化剂的反应性能。
3.甲烷是天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，也是当代被用作燃料供给的主要能源之一，同时也是许多工业化学品的原料，甲烷转化不仅是去除含甲烷尾废气处理的重点，同时也是各领域研究人员普遍关注的课题。甲烷催化剂转化目前已经引起人们广泛关注，研究有效促进甲烷转化催化剂是一项十分重要的课题。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种改性二氧化钛载体的制备方法。该方法直接以钛白粉为原材料进行改性，得到的改性二氧化钛载体材料表面酸性增强，赋予载体材料表面更多的酸性位，制备得到的二氧化钛负载pt催化剂在催化甲烷氧化过程中，具有高的反应活性，甲烷转化率为50％时的反应温度最低达到450℃。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤一、干燥钛白粉，将干燥后钛白粉焙烧后，得到预处理二氧化钛；
7.步骤二、将步骤一所述预处理二氧化钛置于盐酸溶液中，将添加有二氧化钛的盐酸溶液超声分散；
8.步骤三、将步骤二超声后体系干燥，然后焙烧，得到改性二氧化钛。
9.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述干燥的温度为100℃～120℃，干燥的时间为2h～4h。
10.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述焙烧的温度为350℃～500℃，焙烧的时间为2h～4h。
11.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述盐酸溶液的质量浓度为2g/ml～4g/ml，所述盐酸溶液的质量为所述预处理二氧化钛质量的2倍～5倍。
12.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤二中，超声分散的时间为30min～50min，超声分散的频率为40khz～50khz。
13.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述干燥的温
度为120℃～150℃，干燥的时间为2h～4h。
14.上述的一种改性二氧化钛载体的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述焙烧的温度为500℃～600℃，焙烧的时间为2h～4h。
15.本发明与现有技术相比具有以下优点：
16.1、本发明直接以钛白粉为原材料进行改性，得到的改性二氧化钛载体材料表面酸性增强，赋予载体材料表面更多的酸性位，制备得到的二氧化钛负载pt催化剂在催化甲烷氧化过程中，具有高的反应活性，甲烷转化率为50％时的反应温度最低达到450℃。
17.2、本发明制备改性二氧化钛载体的方法中，以超声分散方法对钛白粉进行酸改性，赋予载体表面更多的酸性位，改善载体表面酸性，提高载体的负载能力。
18.下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
19.实施例1
20.本实施例的改性二氧化钛载体的制备方法，包括以下步骤：
21.步骤一、在110℃，将钛白粉干燥3h，将干燥后钛白粉置于400℃条件下焙烧3h，得到预处理二氧化钛；
22.步骤二、将100g步骤一所述预处理二氧化钛置于300g质量浓度为3g/ml的盐酸溶液中，将添加有二氧化钛的盐酸溶液超声分散；超声分散的频率为45khz，超声分散的时间为40min；
23.步骤三、将步骤二超声后体系置于140℃条件下干燥3h，然后置于550℃条件下焙烧3h，得到改性二氧化钛。
24.实施例2
25.本实施例的改性二氧化钛载体的制备方法，包括以下步骤：
26.步骤一、在100℃，将钛白粉干燥2h，将干燥后钛白粉置于350℃条件下焙烧4h，得到预处理二氧化钛；
27.步骤二、将100g步骤一所述预处理二氧化钛置于200g质量浓度为4g/ml的盐酸溶液中，将添加有二氧化钛的盐酸溶液超声分散；超声分散的频率为40khz，超声分散的时间为30min；
28.步骤三、将步骤二超声后体系置于120℃条件下干燥4h，然后置于600℃条件下焙烧2h，得到改性二氧化钛。
29.实施例3
30.本实施例的改性二氧化钛载体的制备方法，包括以下步骤：
31.步骤一、在120℃，将钛白粉干燥4h，将干燥后钛白粉置于500℃条件下焙烧2h，得到预处理二氧化钛；
32.步骤二、将100g步骤一所述预处理二氧化钛置于500g质量浓度为2g/ml的盐酸溶液中，将添加有二氧化钛的盐酸溶液超声分散；超声分散的频率为50khz，超声分散的时间为50min；
33.步骤三、将步骤二超声后体系置于150℃条件下干燥2h，然后置于500℃条件下焙烧4h，得到改性二氧化钛。
34.实施例4
35.将实施例1～实施例3的改性二氧化钛负载铂制备催化剂，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
36.步骤一、将9.7g实施例1～实施例3的载体改性二氧化钛与水混合，搅拌30min，得到二氧化钛悬浊液；
37.步骤二、将步骤一所述二氧化钛悬浊液与铂可溶性盐溶液混合，得到混合溶液；所述铂可溶性盐溶液中，铂的质量百分含量为0.5g/ml；
38.步骤三、在110℃回流条件下，向步骤二所述混合溶液中滴入聚乙二醇，滴入完毕后110℃回流条件下保持3h，回流结束后静置30min，冷却至室温，得到催化剂前驱体体系；
39.步骤四、将步骤三所述催化剂前驱体体系转移到高压反应釜中，于150℃条件下反应36h，冷却至室温，得到冷却后催化剂前驱体；
40.步骤五、将步骤四冷却后催化剂前驱体于120℃条件下干燥12h，得到干燥后催化剂前驱体；
41.步骤六、将步骤五所述干燥后催化剂前驱体于600℃马弗炉中焙烧10h，得到二氧化钛负载铂催化剂。
42.对比例1
43.本对比例与实施例4相同，其中不同之处在于，步骤一中载体为未经改性的钛白粉。
44.性能测试：
45.将实施例4和对比例1二氧化钛负载铂催化剂研磨后过筛，得到粒径为40目的催化剂。
46.将0.5g所述催化剂装入石英管中，将装有催化剂的石英管置于程序升温反应炉中，通入反应气，利用色谱测定出口气体中甲烷浓度；反应气中，甲烷体积浓度约为3％，水体积浓度为10％，氧气体积浓度为10％，余量为氮气。程序升温速率为10℃/min。根据反应气中甲烷体积浓度与出口气体中甲烷体积浓度之差计算甲烷转化率，将甲烷转化率为50％时的温度记为t50。结果见表1。
47.表1甲烷转化反应结果
48.载体实施例t50/℃实施例1450实施例2470实施例3480对比例620
49.结果显示，在甲烷转化反应中，以采用本发明的方法制备的改性二氧化钛作为载体制备的催化剂，转化甲烷的活性明显高于对比例。
50.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。