[發明專利]由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備的貴金屬納米催化劑及其方法

有效

• 申請號: 201210224910.9
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102698807A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 楊喜昆;徐明麗;江克柱;楊國濤;肖海峰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J31/30
• 分類號: B01J31/30;B01J31/28;B01J31/26;H01M4/92;H01M4/90
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1.一種由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備的貴金屬納米催化劑，其特征在于：由金屬納米粒子與有機偶氮染料功能化碳載體按質量比為1～5︰10組成，通過金屬納米粒子沉積到有機偶氮染料功能化碳載體上。

2.一種權利要求1所述由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備的貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于經過下列各步驟：

（1）按有機偶氮染料、碳納米材料和溶劑的質量比為1～6︰20～30︰6000～12000，分別稱量有機偶氮染料、碳納米材料和溶劑，向有機偶氮染料和碳納米材料中加入溶劑，再在超聲下混合0.1～0.5h至混合均勻，然后將混合物置于波長為254～365nm的紫外光下照射2～12h，并同時以60～300轉/分的攪拌速度進行攪拌，再進行抽濾、用二次蒸餾水洗滌，最后在40～100℃下真空干燥1～4h，得到表面功能化的碳載體；

（2）按二次蒸餾水、丙酮、聚乙二醇-400和貴金屬離子的質量之比為150～300︰3.2～6.4︰11.25～33.75︰0.006～0.008，分別量取二次蒸餾水、丙酮、聚乙二醇-400和貴金屬鹽或酸溶液；向丙酮和聚乙二醇-400中加入貴金屬鹽或酸溶液，再加入二次蒸餾水后搖勻，取20～50mL混合液置于波長為254～365nm的紫外光照射10～50min，得到粒徑為4～7nm的金屬膠體；

（3）按金屬膠體中的金屬離子與表面功能化的碳載體的質量比為1～5︰10，將步驟（2）所得金屬膠體加入步驟（1）所得表面功能化的碳載體中，攪拌50～70min后進行抽濾，在50～70℃下真空干燥90～120min，即制得貴金屬納米催化劑。

3.根據權利要求2所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述步驟（1）的溶劑為二次蒸餾水或質量濃度為50～95%的乙醇。

4.根據權利要求2所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述步驟（1）的碳納米材料是納米多孔碳、碳納米管、納米碳纖維、富勒烯或石墨烯。

5.根據權利要求5所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述碳納米管是碳管管徑為10～100nm的單壁碳納米管或多壁碳納米管。

6.根據權利要求2所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述步驟（1）的有機偶氮染料是亞甲基藍、羅丹明B、蘇丹紅????????????????????????????????????????????????或甲基橙。

7.根據權利要求2所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述步驟（2）的貴金屬鹽或酸溶液的貴金屬離子含量為0.01～0.04wt%。

8.根據權利要求2或7所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述步驟（2）的貴金屬鹽或酸溶液為單質貴金屬鹽或酸溶液或復合貴金屬鹽或酸溶液。

9.根據權利要求8所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述單質貴金屬鹽或酸溶液為HAuCl₄、H₂PtCl₆、RuCl₃、PdCl₂或IrCl₃溶液。

10.根據權利要求8所述的由有機偶氮染料功能化碳納米材料制備貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：所述復合貴金屬鹽或酸溶液為HAuCl₄、H₂PtCl₆、RuCl₃、PdCl₂、IrCl₃、NiCl₂、Co(NO₃)₃溶液中的任意兩種。