[發明專利]一種分級孔金銅合金整體式催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201110194579.6
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN102335613A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 許效紅;邢新峰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/10;B01J37/34;C07C47/54;C07C45/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種分級孔金銅合金整體式催化劑，其特征在于，它由金銅合金芯及覆蓋于金銅合金芯表層的分級孔金銅合金膜組成；所述金銅合金芯的直徑為0.05～1000μm，銅含量為40～60at.％，金含量為40～60at.％；所述分級孔金銅合金膜的厚度為0.01～20μm，銅含量為10～90at.％，金含量為90～10at.％；分級孔金銅合金膜上遍布孔徑為0.1～10μm的大孔，大孔之間的孔間距為0.1～10μm，大孔孔壁上遍布孔徑為1～500nm的小孔，小孔之間的孔間距為1～500nm。

2.如權利要求1所述的所述分級孔金銅合金整體式催化劑，其特征在于，所述金銅合金芯的直徑為80～120μm，銅含量為45～55at.％(原子百分比)，金含量為45～55at.％；分級孔金銅合金膜的厚度為0.5～5μm，銅含量為10-50at.％，金含量為90-50at.％；分級孔金銅合金膜上遍布孔徑為0.5～5μm的大孔，大孔之間的孔間距為0.1～1.5μm，大孔孔壁上遍布孔徑為5～100nm的小孔，小孔之間的孔間距為10～150nm；

其中，優選的，所述金銅合金芯的直徑為90～100μm，銅含量為50at.％(原子百分比)，金含量為50at.％。

3.如權利要求1所述的所述分級孔金銅合金整體式催化劑，其特征在于，具體優選的下列方案之一：

①所述金銅合金芯的直徑為94～97μm，銅含量為50at.％(原子百分比)，金含量為50at.％；分級孔金銅合金膜的厚度為1.5～2.1μm，銅含量為39-40at.％，金含量為61-60at.％；分級孔金銅合金膜上遍布孔徑為1.3～1.6μm的大孔，大孔之間的孔間距為0.3～0.6μm，大孔孔壁上遍布孔徑為35～50nm的小孔，小孔之間的孔間距為95～120nm；

②所述金銅合金芯的直徑為94～97μm，銅含量為50at.％(原子百分比)，金含量為50at.％；分級孔金銅合金膜的厚度為1.7～2.3μm，銅含量為10-11at.％，金含量為89-90at.％；分級孔金銅合金膜上遍布孔徑為1.0～1.4μm的大孔，大孔之間的孔間距為0.5～0.9μm，大孔孔壁上遍布孔徑為25～45nm的小孔，小孔之間的孔間距為35～60nm；

③所述金銅合金芯的直徑為97～99μm，銅含量為50at.％(原子百分比)，金含量為50at.％；分級孔金銅合金膜的厚度為0.8～1.5μm，銅含量為11-12at.％，金含量為88-89at.％；分級孔金銅合金膜上遍布孔徑為0.8～1.2μm的大孔，大孔之間的孔間距為0.2～0.5μm，大孔孔壁上遍布孔徑為7～11nm的小孔，小孔之間的孔間距為11～15nm。

4.權利要求1所述的分級孔金銅合金整體式催化劑的制備方法，步驟如下：

(1)將金銅質量比為1∶1～10∶1的金銅合金置于電沉積液中，加-1～-0.1V的偏壓進行電沉積，電沉積時間為10～1000s；

(2)在氮氣氛圍的保護下，于100～1000℃退火1～100h，得退火后的金銅合金；

(3)將步驟(2)制得的退火后的金銅合金采用自由腐蝕或電化學腐蝕的一步去合金化法制備分級孔金銅合金整體式催化劑。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的金銅合金為長1～15cm、直徑100～1000μm的金銅合金絲；優選的金銅合金長5～10cm；優選的，金銅質?量比為2∶1～5∶1。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的電沉積液為硫酸銅與硫酸的混合溶液，硫酸銅濃度為0.1～2mol/L，硫酸濃度為0.1～1mol/L；

所述步驟(1)中，電沉積的偏壓為-0.3～-0.1V，電沉積時間為300～500s；

所述步驟(2)中，退火溫度為300～600℃，退火時間為4～40h。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中自由腐蝕一步去合金化法制備分級孔金銅合金整體式催化劑的步驟如下：

(i)將退火后的金銅合金置于濃度為0.1～68wt.％的硝酸溶液中；

(ii)在0～90℃的恒溫水浴中放置0.1～50h進行腐蝕處理；

(iii)將腐蝕后的合金用水洗滌10次以上，然后室溫晾干，得到分級孔金銅合金整體式催化劑。