[發明專利]一種單原子貴金屬催化劑及其制備方法和在低溫催化氧化甲醛中的應用有效
| 申請號： | 201810246685.6 | 申請日： | 2018-03-23 |
| 公開（公告）號： | CN108514878B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 賈宏鵬;陳金;許文建 | 申請（專利權）人： | 中國科學院城市環境研究所 |
| 主分類號： | B01J23/656 | 分類號： | B01J23/656;B01J23/68;B01D53/86;B01D53/72 |
| 代理公司： | 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 劉元霞;謝怡婷 |
| 地址： | 361021 福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 原子 貴金屬 催化劑 及其 制備 方法 低溫 催化 氧化 甲醛 中的 應用 | ||
1.一種單原子分散的貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
1)將二氧化錳納米棒和貴金屬前驅體的水溶液混合，得到懸浮液；
2)將濃度為0.15-0.3wt.％的過氧化氫水溶液與步驟1)的懸浮液混合，反應；
3)對步驟2)的反應產物進行焙燒，制備得到所述的單原子分散的貴金屬催化劑；
其中，所述貴金屬前驅體選自HAuCl4·4H2O、H2PtCl6·6H2O、Pt(NO3)2、PdCl2、Pd(NO3)2或RuCl3中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)具體包括如下步驟：
1’)將二氧化錳納米棒超聲分散于去離子水中，加入貴金屬前驅體的水溶液，攪拌，制備得到含有二氧化錳納米棒和貴金屬前驅體的懸浮液。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述貴金屬前驅體的水溶液中貴金屬前驅體的濃度為0.001-0.1g/mL。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述懸浮液中二氧化錳納米棒的濃度為0.001-0.5g/mL；
所述懸浮液中貴金屬前驅體的濃度為0.001-0.5g/mL。
5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述二氧化錳納米棒為α型晶體結構，具有4×4+2×2的Mn-O八面體堆積型孔道，其比表面積為30-80m2/g，平均孔徑為15-30nm。
6.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟2)具體包括如下步驟：
2’)將過氧化氫水溶液加入步驟1)的懸浮液中，反應；
2”)將反應后的產物進行過濾、洗滌和干燥處理。
7.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述過氧化氫和二氧化錳納米棒的摩爾比為1:(3-8)。
8.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述反應的溫度為室溫；所述反應的時間為1-5h。
9.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述焙燒的溫度為200-300℃，所述焙燒的時間為1-3h。
10.一種單原子貴金屬催化劑，其是通過權利要求1-9任一項所述方法制備得到的。
11.根據權利要求10所述的催化劑，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑中包括二氧化錳載體和以單原子形式分散在其表面的貴金屬。
12.根據權利要求10或11所述的催化劑，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑中貴金屬含量小于0.5wt％。
13.根據權利要求12所述的催化劑，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑中貴金屬含量小于0.4wt％。
14.根據權利要求13所述的催化劑，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑中貴金屬含量為0.15-0.35wt％。
15.根據權利要求14所述的催化劑，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑中貴金屬含量為0.25wt％。
16.一種單原子貴金屬催化劑的用途，其特征在于，所述單原子貴金屬催化劑是通過權利要求1-9任一項所述方法制備得到的或是權利要求10-15任一項所述的單原子貴金屬催化劑；所述單原子貴金屬催化劑用于低溫下催化氧化甲醛，所述低溫是指溫度范圍在室溫至95℃范圍內。
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