[發(fā)明專利]一種金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210508700.2
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102969514A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜春雨;譚強(qiáng);尹鴿平;左朋建;程新群;馬玉林
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;B01J23/63;B01J23/66;B01J23/44;B01J23/62
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一種金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑，其特征在于金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑是外殼均勻包覆金屬、內(nèi)核為氧化物納米顆粒的納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑，所述的外殼均勻包覆金屬的厚度為1nm~20nm，所述的氧化物納米顆粒的粒徑為1nm~200nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑，其特征在于所述的氧化物納米顆粒為Al₂O₃、Ga₂O₃、SiO₂、GeO₂、TiO₂、ZrO₂、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co₂O₃、NiO、CuO、ZnO、Nb₂O₅、MoO₃、RuO₂、In₂O₃、SnO₂、Sb₂O₃、Sb₂O₅、Tl₂O₃、PbO、Bi₂O₃、La₂O₃、Ta₂O₅、WO₂、WO₃、Bi₂O₃和CeO₂中的一種，或者其中兩種或兩種以上的混合物，或者其中兩種或兩種以上制備而成的氧化物固溶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑，其特征在于所述的金屬為Pt、Pd、Ru、Os、Rh、Ir、Ag、Au、Re、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、In、Sn、和Sb中的一種或其中幾種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法，其特征在于金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑的制備方法是按以下步驟完成的：

一、制備均一透明穩(wěn)定的混合溶液：將氧化物納米顆粒在功率為20W~1000W、頻率為20kHz~80kHz的條件下超聲分散于油相溶劑中，得到氧化物納米顆粒濃度為0.001mol/L~1mol/L的分散液，然后依次加入相轉(zhuǎn)移劑、中間相及水相，并繼續(xù)超聲分散10min~120min，得到均一透明穩(wěn)定的混合溶液；二、共混攪拌：在攪拌速度為100rpm~1000rpm的條件下將金屬外殼前驅(qū)體水溶液逐滴加入步驟一得到的均一透明穩(wěn)定的混合溶液中，加完后繼續(xù)攪拌10min~60min，得到共混物；三、加入還原劑：在攪拌速度為100rpm～1000rpm的條件下將還原劑加入步驟二得到的共混物中，混勻后在水浴溫度為0℃~80℃下、攪拌速度為100rpm~1000rpm條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h~24h，得到產(chǎn)物混合溶液；四、加入萃取劑：將萃取劑加入步驟三得到的產(chǎn)物混合溶液中，在攪拌速度為100rpm~1000rpm條件下攪拌3h～12h后靜置，取上層油相并以3000rpm～15000rpm的轉(zhuǎn)速離心處理，即得到生成物；五、離心洗滌及干燥：在轉(zhuǎn)速為3000rpm～15000rpm的條件下，用正己烷/乙醇溶液對步驟四得到的生成物進(jìn)行離心洗滌3次~15次，在溫度為50℃~80℃真空干燥3h~12h，即得到金屬包覆氧化物納米核殼結(jié)構(gòu)催化劑；步驟一中所述的油相溶劑與中間相的體積比為1:(5~15)；步驟一中所述的油相溶劑與水相的體積比為1:(15~30)；步驟一中所述的相轉(zhuǎn)移劑的物質(zhì)的量與氧化物納米顆粒的物質(zhì)的量比為(150~300):1；步驟二中所述的金屬外殼前驅(qū)體水溶液中金屬外殼前驅(qū)體的物質(zhì)的量與步驟一中所述的氧化物納米顆粒的物質(zhì)的量比為(0.5~50):1；步驟三中所述的還原劑的物質(zhì)的量與步驟二中所述的金屬外殼前驅(qū)體水溶液中金屬外殼前驅(qū)體的物質(zhì)的量比為(1~50):1；步驟四中所述的萃取劑與步驟一中所述的水相的體積比為(1~5):1；步驟五中所述的正己烷/乙醇溶液由正己烷和乙醇混合而成，且正己烷與乙醇的體積比為(1~3):1。