[發明專利]負載型Pd基金屬納米簇催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 200910076223.5
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101767018A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 王遠;劉洪全;肖超
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;C07C209/36;C07C211/43
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一類負載型Pd基金屬納米簇催化劑，是由Pd金屬納米粒子或含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子與作為載體的通式為Fe_yO_x的氧化鐵納米粒子構成；

其中，所述含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子中的其它金屬選自Pt、Rh、Ru、Os、Ir和Re中的任意一種或幾種；

當金屬納米粒子為Pd納米粒子時，1＜x/y＜4/3或4/3＜x/y＜3/2；

當金屬納米粒子為所述含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子時，1＜x/y≤3/2。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述負載型Pd基金屬納米簇催化劑是由Pd金屬納米粒子與作為載體的通式為Fe_yO_x的氧化鐵納米粒子構成；

其中，1＜x/y＜4/3或4/3＜x/y＜3/2。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述負載型Pd基金屬納米簇催化劑是由含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子與作為載體的通式為Fe_yO_x的氧化鐵納米粒子構成；

其中，所述含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子中的其它金屬選自Pt、Rh、Ru、Os、Ir和Re中的任意一種或幾種；

所述Fe_yO_x中，1＜x/y≤3/2。

4.根據權利要求1-3任一所述的催化劑，其特征在于：所述Pd金屬納米粒子或含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子的粒徑為1-25nm，所述作為載體的通式為Fe_yO_x的氧化鐵納米粒子的一次粒子的粒徑為5-200nm。

5.根據權利要求1-3任一所述的催化劑，其特征在于：所述Pd金屬納米粒子或含Pd的雙金屬或多金屬納米粒子的質量百分含量為0.1-15％。

6.一種制備權利要求1所述的負載型Pd基金屬納米簇催化劑的方法，包括如下步驟：

1)將Pd基金屬化合物膠體和氫氧化鐵膠體混勻，加入還原劑后進行熱處理，分離沉淀物，洗滌、干燥或氧化，得到以γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄為載體的負載型Pd基金屬納米簇催化劑；

2)將所述步驟1)制備得到的以γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄為載體的負載型Pd基金屬納米簇催化劑進行還原處理，得到所述負載型Pd基金屬納米簇催化劑，

所述還原處理的溫度為300-523K，還原處理的時間為1分鐘-100小時。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，Pd基金屬化合物膠體中的金屬，選自Pd或Pd和下述金屬中的任意一種或幾種：Pt、Rh、Ru、Os、Ir和Re；

所述Pd基金屬化合物膠體選自Pd基金屬氧化物、氫氧化物或堿式鹽化合物中的任意一種或幾種；

所述Pd基金屬化合物膠體中Pd基金屬化合物與氫氧化鐵膠體中氫氧化鐵的質量比為1∶6-1250；所述氫氧化鐵膠體的濃度為1-300g/L；?

所述還原劑選自H₂、碳原子個數為1-4的一元醇、二元醇或三元醇、甲醛、羥基乙酸、羥基乙酸鈉、乙二醛和草酸中的任意一種或幾種；

所述熱處理方法包括溶劑熱處理、加熱回流處理或微波加熱處理；

所述熱處理溫度為303-473K，熱處理時間為1-200h，干燥溫度為278-523K；

所述氧化步驟的溫度為313-523K，氧化氣氛為空氣或氧氣與惰性氣體的混合氣體；

所述步驟2)中，還原處理步驟所用的還原劑選自H₂、NaBH₄、KBH₄和水合肼中的任意一種或幾種；

所述還原處理步驟中所用的介質選自有機溶劑、水、H₂及H₂與惰性氣體的混合氣氛中的任意一種或幾種。