[發(fā)明專利]一種VIII族單原子分散的催化劑及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611228407.5 | 申請日： | 2016-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN108242549B | 公開（公告）日： | 2021-08-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳宇恩;李亞棟;尹培群;王晶 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/90 | 分類號： | H01M4/90;B01J27/24;B01J35/00;B01J37/08 |
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| 地址： | 230023 安徽省合肥*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 viii 原子 分散 催化劑 及其 制備 方法 | ||
1.一種VIII族單原子分散的催化劑，其特征在于，該催化劑是通過將VIII族原子和Zn原子共同與配體有機(jī)配體配位形成金屬有機(jī)框架，在再通過在惰性氣體下高溫?zé)峤夥磻?yīng)，有機(jī)配體配位形成非金屬雜原子摻雜的碳載體，VIII族原子與非金屬雜原子相互作用，并包覆在碳層里面以單原子的形式存在；
所述催化劑中的VIII族原子為選自Fe、Co和Ni三種金屬元素中的兩種，所述有機(jī)配體為二甲基咪唑；
所述非金屬雜原子為N；
所述的VIII族單原子分散的催化劑的制備方法，該制備方法具體為以下步驟：
步驟1，將VIII族原子化合物甲醇溶液和Zn化合物甲醇溶液加入到有機(jī)配體甲醇溶液中，邊超聲邊溶解，然后再將混合溶液攪拌過夜；
步驟2，將步驟1得到的混合溶液用甲醇離心洗滌3-5次，在70℃烘箱中烘干過夜，得到固體粉末；
步驟3，將步驟2得到的固體粉末放入瓷舟，再將瓷舟放入管式爐密封通入惰性氣體，在惰性氣氛下升溫到800-1000℃，煅燒1-3h，然后自然冷卻降溫到室溫，取出在瑪瑙研缽中研磨20min-40min，即得所需的催化劑；
所述VIII族原子化合物甲醇溶液的摩爾濃度為0.01-0.2mol/L，所述Zn化合物甲醇溶液的摩爾濃度為0.01-0.2mol/L，所述有機(jī)配體甲醇溶液的摩爾濃度為0.5-1mol/L；所述VIII族原子化合物甲醇溶液、Zn化合物甲醇溶液、有機(jī)配體甲醇溶液三者之間的體積比為1:1:2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VIII族單原子分散的催化劑的制備方法，其特征在于，該制備方法具體為以下步驟：
步驟1，將VIII族原子化合物甲醇溶液和Zn化合物甲醇溶液加入到有機(jī)配體甲醇溶液中，邊超聲邊溶解，然后再將混合溶液攪拌過夜；
步驟2，將步驟1得到的混合溶液用甲醇離心洗滌3-5次，在70℃烘箱中烘干過夜，得到固體粉末；
步驟3，將步驟2得到的固體粉末放入瓷舟，再將瓷舟放入管式爐密封通入惰性氣體，在惰性氣氛下升溫到800-1000℃，煅燒1-3h，然后自然冷卻降溫到室溫，取出在瑪瑙研缽中研磨20min-40min，即得所需的催化劑；
所述VIII族原子化合物甲醇溶液的摩爾濃度為0.01-0.2mol/L，所述Zn化合物甲醇溶液的摩爾濃度為0.01-0.2mol/L，所述有機(jī)配體甲醇溶液的摩爾濃度為0.5-1mol/L；所述VIII族原子化合物甲醇溶液、Zn化合物甲醇溶液、有機(jī)配體甲醇溶液三者之間的體積比為1:1:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的VIII族單原子分散的催化劑的制備方法，其特征在于，所述的VIII族原子化合物和Zn化合物均為各自的硝酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的VIII族單原子分散的催化劑的制備方法，其特征在于，所述的惰性氣體為N2或Ar。
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