[發明專利]一種原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810146352.6
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108479799B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 潘登;趙遠云;付振闖
• 申請（專利權）人: 嘉興長維新材料科技有限公司;浙江清華長三角研究院
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/00;B01J35/10
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 朱朦琪

1.一種原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，其結構組成包括作為催化層的泡沫微孔貴金屬環形外殼層與作為載體的合金絲內芯，所述催化層包括N類與M類元素；

所述原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑的制備方法：以橫截面積為S₀的非晶合金絲或所述非晶合金絲的編制物為前驅體，浸入酸溶液中，經去合金反應腐蝕非晶合金絲外表面以下一定深度的非晶合金，從而得到納米多孔貴金屬催化層，同時保留橫截面積為S的非晶絲芯作為結構支撐，形成具有泡沫微孔貴金屬環形外殼催化層與內部非晶絲芯復合結構的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑；所述的酸溶液由酸和溶劑配制得到，酸濃度為0.0001~5mol/L；所述的酸選自硫酸、氫氟酸、鹽酸、硝酸、高氯酸、磷酸、草酸、甲酸中的至少一種；所述的溶劑選自水、乙醇、乙二醇中的至少一種；所述去合金反應的溫度為-30℃~150℃，時間為0.1min~500h；

所述SS₀；

所述非晶合金絲的配方分子式為X_aM_bN_cT_d，其中：

X類元素為Zr、Hf、Ti、Mg中的至少一種，M類元素為Ni、Fe、Co、Mn、V、Cr、Nb、Mo、Ta、W、Si、Ge、Sn、Pb中的至少一種，N類元素為貴金屬元素Pt、Pd、Au、Ag、Rh、Ru、Ir中的一種或多種的混合，T類元素為Al、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一種；

a、b、c與d分別代表X、M、N與T類元素的原子百分含量，并且：

30%≤a≤75%，10%≤b≤50%，0.1%≤c≤15%，a+b+c+d=100%。

2.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，所述X類元素選自Zr、Ti、Mg中的至少一種，M類元素選自Ni和/或Co，N類元素選自Pt、Pd、Au中的至少一種，T類元素選自Al、Y、Gd中的至少一種；并且：

50%≤a≤60%，20%≤b≤26%，8%≤c≤15%，a+b+c+d=100%。

3.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，所述非晶合金絲的制備方法為：

按非晶合金絲的配方稱取各原料，將各原料熔融后得到合金熔體，再將所述合金熔體通過快速凝固制絲方法制備得到所述非晶合金絲。

4.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，所述非晶合金絲中非晶相的體積百分含量不低于75%；

所述非晶合金絲的長度為0.05~10¹⁰⁰mm，橫截面積S₀為200~60000μm²。

5.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，所述酸溶液選自氫氟酸水溶液或硫酸水溶液，濃度為0.05~0.2mol/L。

6.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，非晶絲芯的橫截面積S與初始非晶合金絲橫截面積S₀的關系滿足0.05S₀≤SS₀。

7.根據權利要求1所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，催化層泡沫微孔“系帶”的特征尺寸為2~200nm。

8.根據權利要求7所述的原位負載型泡沫微孔貴金屬催化劑，其特征在于，所述催化層中N類元素的原子百分含量大于30at.%。