[發明專利]一種核殼結構的復合納米催化劑

無效

• 申請號: 201410601555.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104475124A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張鐵銳;樊華;尚露;吳驪珠;佟振合
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

1.一種核殼結構的復合納米催化劑，其特征在于：該核殼結構的復合納米催化劑的核是貴金屬過渡金屬合金的空心球，貴金屬過渡金屬合金的空心球粒徑為50-200nm；該核殼結構的復合納米催化劑的殼是過渡金屬氫氧化物的超薄納米片，過渡金屬氫氧化物的超薄納米片的厚度為1-5nm。

2.一種核殼結構的復合納米催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)將過渡金屬前驅體和表面活性劑溶于水中，得到混合溶液，通入不活潑氣體，攪拌；

2)將NaBH₄溶液加入步驟1)所述的混合溶液中，并持續通入不活潑氣體；

3)將貴金屬前驅體溶液加入步驟2)所述的混合溶液中，并持續通入不活潑氣體；

4)停止通入不活潑氣體，向步驟3)所述的混合溶液中通入含有氧氣的氣體，得到固態粗產物；

5)將固態粗產物清洗，干燥，得到核殼結構的復合納米催化劑。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述過渡金屬前驅體為Fe、Co和Ni的水溶性鹽中的一種或多種；優選地，所述過渡金屬前驅體為FeSO₄·7H₂O、CoCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、FeCl₂·4H₂O中的一種或多種。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述混合溶液中過渡金屬前驅體的濃度為1-20mmol/L；優選地，所述過渡金屬前驅體的濃度為1.5mmol/L-3.5mmol/L。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中，所述表面活性劑為PVP、CTAB或SDS；優選地，步驟1)中，所述混合溶液中表面活性劑的濃度為3mg/mL-50mg/mL；更優選地，步驟1)中，所述表面活性劑的濃度為3mg/mL-30mg/mL。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述NaBH₄溶液濃度為0.5mg/L-15mg/L；優選地，所述NaBH₄溶液濃度為0.5mg/L-5mg/L。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟3)中，所述貴金屬前驅體為Pt、Pd、Au的水溶性鹽的一種或多種；優選地，所述貴金屬前驅體選自K₂PtCl₆和/或Na₂PdCl₄；優選的，所述貴金屬前驅體溶液的濃度為0.6mmol/L-6mmol/L。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟3)中，加入貴金屬前驅體溶液后，持續通入不活潑氣體的反應時間為10-60min；優選地，通入不活潑氣體的反應時間為20-30min；所述不活潑氣體為氬氣、氮氣、氦氣或氖氣。

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：反應溫度為15-80℃；優選地，反應溫度為20-30℃。

10.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟4)中，所述含有氧氣的氣體為純氧氣或者空氣；優選地，步驟4)中，通入含有氧氣的氣體的反應時間為10-24h；優選地，通入含有氧氣的氣體的反應時間為12-18h。