[發(fā)明專利]負(fù)載型納米金催化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410519661.5
• 申請日: 2014-10-01
• 公開（公告）號: CN104399523A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭建兵;喻寧亞
• 申請（專利權(quán)）人: 順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J31/26
• 代理公司: 佛山市科順專利事務(wù)所 44250
• 代理人: 梁紅纓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型納米金催化劑的制備方法。?

背景技術(shù)

負(fù)載型納米金催化劑在許多重要的選擇性氧化反應(yīng)中顯示了優(yōu)異的催化性能,?然而尺寸極小的金粒子具有較大的表面自由能和較低的熔點,?在沒有空間阻隔的情況下會發(fā)生快速的自身聚集使得金粒子尺寸急劇增大,?從而失去催化活性。因此,?負(fù)載型納米金催化劑中載體的物理化學(xué)性質(zhì),?如結(jié)構(gòu)組成、對金物種的親和力及金粒子與載體之間的相互作用等對最終負(fù)載型納米金催化劑的催化活性及穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性的作用。與傳統(tǒng)的負(fù)載型納米金催化劑載體,?如金屬氧化物或活性碳相比，介孔材料具有較規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu),?而且織構(gòu)性質(zhì)高度可控，更為重要的是，介孔材料有可裁剪的表面及結(jié)構(gòu),?可根據(jù)需求來合成任務(wù)特定型的材料，這為合理設(shè)計合成負(fù)載型納米金催化劑載體提供了可能。?

發(fā)明人在此之前合成了一種含離子液體片段和硫醚的橋接有機硅前軀體并將其復(fù)合到介孔材料中，由于硫有機組分在材料中均勻分布,?金納米粒子可以在其中高度分散,?所得納米金催化劑在以雙氧水為氧化劑的烯烴環(huán)氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出了極高的催化活性和穩(wěn)定性；然而,?上述催化劑中含離子液體片段和硫醚的橋接有機硅前軀體合成十分復(fù)雜而且金錨點性質(zhì)單一,?催化劑的催化活性與催化劑穩(wěn)定性相互制約。

最近,?發(fā)明人結(jié)合螯合樹脂與介孔材料在貴金屬富集分離的優(yōu)勢,?合成了一系列新型新型的三聚氰胺-甲醛-硫脲樹脂/SBA-15復(fù)合材料，在30?^oC下,?該復(fù)合材料對Au(III)的飽和吸附量達到3.04?mmol·g,?這暗示此類材料有可能是很好的納米金催化劑的載體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種催化活性和穩(wěn)定性好，可以用廉價的化學(xué)制備的負(fù)載型納米金催化劑的制備方法.?

為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，其是一種負(fù)載型納米金催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：?

步驟一

在50-70^oC條件下,?稱取15-23%的聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物溶液溶解于去離子水形成混濁的溶液A；

步驟二

將13-17%的甲醛制備成濃度為?37?wt.%的甲醛水溶液后，再與去離子水混合得到混濁的溶液B,?再用氫氧化鈉水溶液調(diào)整溶液B的pH值至8.5-9.0,?然后加入8-14%的三聚氰胺和5-9%的硫脲,?在50-70^oC下攪拌1-3小時得到溶液C；

步驟三

將溶液A倒入溶液C中攪拌2-3小時,?得到溶液D，在溶液D攪拌期間,?將35-45%的水玻璃溶于去離子水,?在室溫下攪拌約25-35分鐘,?得到溶液E，?在溶液D中快速倒入7-9%的冰醋酸,?劇烈攪拌下,?馬上在溶液D中倒入溶液E,?將所得混合液于50-70^oC下攪拌0.5-1.5小時后,?再在50-70^oC微波加熱5-7小時,?過濾,?干燥,?乙醇索氏抽提46-50小時,?即得到含氮和硫的介孔有機-無機互穿網(wǎng)絡(luò)材料；

步驟四

取90-98%的步驟三中得到的介孔有機-無機互穿網(wǎng)絡(luò)材料分散在3-5%?ml去離子水中得到物質(zhì)F,?然后將0.5-1.5%的HAuCl₄稀釋成濃度為0.24M的水溶液，在25?-35?^oC下在物質(zhì)F中逐滴加入完HAuCl₄的水溶液，用濃度為1?M的?NaOH調(diào)節(jié)pH值至7-8,?攪拌22-26小時,?過濾,?真空干燥,?得到含金的負(fù)載型納米金催化劑樣品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點為：催化活性和穩(wěn)定性好，可以用廉價的化學(xué)制備負(fù)載型納米金催化劑，負(fù)載型納米金催化劑可以重復(fù)使用多次。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的催化劑(a)與載體(b)的N₂吸附-脫附等溫線(左)及孔徑分布曲線(右)；

圖2是本發(fā)明的三聚氰胺及載體的FT-IR圖譜；

圖3是本發(fā)明的焙燒后載體的N₂吸附-脫附等溫線(左)及孔徑分布曲線(右)；

圖4是本發(fā)明的負(fù)載型納米金催化劑的TEM圖；

圖5?本發(fā)明的負(fù)載型納米金催化劑在苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)中的重復(fù)使用結(jié)果。

具體實施方式?