[發(fā)明專利]一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑及其制備方法和應用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810015192.1 | 申請日： | 2018-01-08 |
| 公開（公告）號： | CN108187692B | 公開（公告）日： | 2020-07-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 許效紅;張秀梅 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東大學 |
| 主分類號： | B01J23/89 | 分類號： | B01J23/89;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/03;B01J37/18;C07C45/38;C07C47/04;C07C47/54;B82Y30/00;B82Y40/00;C04B35/46;C04B38/00;C04B41/88 |
| 代理公司： | 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219 | 代理人： | 陳桂玲 |
| 地址： | 250199 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 負載 雙金屬 氧化 納米 多孔 陶瓷 催化劑 及其 制備 方法 應用 | ||
本發(fā)明涉及一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑及其制備方法和應用。所述的催化劑以二氧化鈦納米多孔陶瓷膜為載體，以金銅雙金屬納米顆粒為活性組分；所述催化劑的制備方法包括步驟：1)鈦酸納米帶通過壓濾、燒結(jié)制得二氧化鈦納米多孔陶瓷膜；2)采用一步沉積沉淀法將金銅雙金屬納米顆粒負載到陶瓷膜上，經(jīng)過H2還原，制得負載金銅雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑。本發(fā)明制備得到的負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑，催化活性金屬顆粒分布均勻，成分組成量化可控，催化劑多孔結(jié)構(gòu)均勻、孔隙率高，具有高催化活性、選擇性和穩(wěn)定性，易于回收和重復利用，適合大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑及其制備方法，以及該催化劑在苯甲醇、甲醇等醇類的選擇性氧化反應中的應用，屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
雙金屬納米結(jié)構(gòu)催化劑具有比單金屬催化劑更為優(yōu)異的催化活性、選擇性以及穩(wěn)定性，是目前催化材料合成領(lǐng)域的研究熱點之一。為了進一步提高雙金屬納米材料的催化活性和穩(wěn)定性，通常需要將其固載于催化劑載體的表面。中國專利(CN104525220A)介紹了一種Au-CuO/TiO2微球催化劑，其載體為水熱法制備的海膽狀TiO2微球，適用于可見光下空氣中CO的脫除和燃料電池中富氫氣氛下CO的去除。中國專利(CN103433058A)介紹了一種Au-Cu/TiO2-NBs雙金屬納米結(jié)構(gòu)整體式催化劑及制備方法，該方法是先通過原位置換法制備雙金屬負載催化劑，再將其組裝為納米紙材料。其中Cu納米顆粒以Cu2O的形成存在，未燒結(jié)的納米紙催化劑，機械強度差，不宜應用于實際的催化反應過程。
對于負載貴金屬催化劑，載體的結(jié)構(gòu)是影響催化劑活性和催化反應過程的重要因素。因此，研究和發(fā)展新型載體是構(gòu)建新型高效催化反應體系途徑之一。二氧化鈦納米帶是一種熱穩(wěn)定性強、比表面積高、表面平滑的一維納米材料，在光催化、催化、傳感等領(lǐng)域均具有廣泛應用。由于二氧化鈦納米帶具有高的長徑比和比表面積，容易集成組裝為多孔膜結(jié)構(gòu)，經(jīng)過高溫燒結(jié)后可形成納米多孔陶瓷膜。這種膜具有均勻的孔結(jié)構(gòu)和高孔隙率，作為催化劑載體用于非均相催化反應過程，將具有良好的流體力學性能。該納米陶瓷多孔膜還具有高比表面積和均勻的孔壁表面微結(jié)構(gòu)，將其作為載體負載雙金屬催化劑，可以有效提高金屬納米顆粒的分散性及金屬的原子利用率，進而提高催化活性和選擇性。
目前，基于鈦酸納米帶燒結(jié)制備的二氧化鈦納米多孔陶瓷膜，以及應用這種陶瓷膜做載體負載雙金屬納米顆粒制備催化劑均尚未見報道。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑及其制備方法和應用。該催化劑以二氧化鈦納米多孔陶瓷膜為載體，陶瓷膜具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)和高孔隙率，高氣體滲透性和良好的流體力學性能，其上負載的金屬納米顆粒高度分散，尺寸均勻，成分組成量化可控。所述催化劑具有高催化活性、高選擇性和高穩(wěn)定性，易于回收和重復利用，可用于苯甲醇、甲醇等醇類的催化氧化反應。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑，所述的催化劑以二氧化鈦納米多孔陶瓷膜為載體，以金銅雙金屬納米顆粒為活性組分；所述的納米多孔陶瓷膜的直徑為5～50mm，厚度為0.5～2mm，平均孔徑為100～500nm；所述催化劑的制備方法包括步驟：1)鈦酸納米帶通過壓濾、燒結(jié)制得二氧化鈦納米多孔陶瓷膜；2)采用一步沉積沉淀法將金銅雙金屬納米顆粒負載到陶瓷膜上，經(jīng)過H2還原，制得負載金銅雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑。
根據(jù)本發(fā)明，銅的負載量為0.05～10wt％，金的負載量為0.01～5wt％。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，銅的負載量為0.05～2wt％，金的負載量為0.01～2wt％。
根據(jù)本發(fā)明，一種負載雙金屬的二氧化鈦納米多孔陶瓷催化劑的制備方法，包括步驟：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于山東大學，未經(jīng)山東大學許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810015192.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
