[發明專利]一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201510469747.6
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105126838A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 戴燕峰;沈紹典;童輝;王根禮;毛東森;盧冠忠
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: B01J23/60
• 分類號: B01J23/60
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：由金納米粒子負載到大比表面積、高結晶度的氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦載體上形成的，金納米粒子與大比表面積、高結晶度的介孔二氧化鈦的重量比為1-8:100，所述的大比表面積、高結晶度的氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦的結晶度為80~90%、比表面積為400~440m²/g。

2.根據權利要求1所述的一種氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：所述的大比表面積、高結晶度的氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦通過如下的方法制備而成：

在30~50℃下，將表面活性劑溶解于有機溶劑中，然后依次加入雙金屬源（鈦源、鋅源）和硅源，溶解完全后加入質量百分比濃度為15~25%的酚醛樹脂乙醇溶液，在30~50℃水浴下充分攪拌形成均相溶液，隨后倒入一個容器中，在30~50℃烘箱中放置10~30h，然后在80~105℃烘箱中放置10~30h進行交聯，從而得到橘黃色透明的膜狀物；

表面活性劑：溶劑：雙金屬源（鈦源、鋅源）：硅源：質量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶液的質量比為1.0：14~17：6~8：1~1.5：3~6；

所述表面活性劑為F127；

所述有機溶劑為乙醇，所述的硅源為正硅酸四乙酯。

3.根據權利要求2所述的一種氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：所述的雙金屬源（鈦源、鋅源）為0.8mol/L的1:1金屬原子比例混合的硝酸鋅四氯化鈦溶液。

4.根據權利要求3所述的一種氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：所述的雙金屬源（鈦源、鋅源）通過如下的方法制備而成：

將二氧化鈦溶解在1mol.L^-1鹽酸中，然后按照原子比例1:1加入六水硝酸鋅，二氧化鈦：六水硝酸鋅：1mol.L^-1鹽酸的質量比為1:0.873:15。

5.根據權利要求1所述的一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：氧化鋅的摻雜比例范圍為原子比例鋅/鈦=0-100。

6.根據權利要求1所述的一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑，其特征在于：金納米粒子與比表面積、高結晶度的介孔二氧化鈦的量，按重量比計算，即金納米粒子：大比表面積、高結晶度的介孔二氧化鈦為1~8:100。

7.權利要求1所述的一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑的制備方法，其特征在于：將大比表面積、高結晶度的氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦分散到溫度為60~90℃的去離子水中，所述的去離子水的用量，按大比表面積、高結晶度的氧化鋅摻雜的介孔二氧化鈦：去離子水為1g:40~130ml的比例計算，在60~90℃水浴中攪拌均勻，然后加入氯金酸溶液，氯金酸溶液的加入量，按氧化鋅摻雜介孔二氧化鈦：氯金酸溶液中的金的質量比為100：1~8的比例計算，所述的氯金酸溶液的濃度為0.245~1.0mmol.L^-1，繼續在60-90℃水浴中攪拌均勻，得到溶液，然后用氨水和氫氧化鈉溶液將所得溶液的pH值調至8.0-9.0，然后繼續攪拌2~24h后，過濾，所得濾餅用去離子水洗滌到pH為中性，然后控制溫度為40~80℃進行干燥，然后控制溫度為300~600℃下焙燒1~5h，即得氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑。

8.根據權利要求7所述的一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑的制備方法，其特征在于：制備過程中調節pH值的方法，即先用質量百分比濃度為1-5%的氨水調pH值為7.0，攪拌10~60min后再用濃度為0.1mol/L的氫氧化鈉水溶液調pH值為8.0~9.0。

9.權利要求1、2、3或4所述的一種氧化鋅摻雜的二氧化鈦納米金催化劑用于催化一氧化碳進行氧化反應。