[發明專利]一種負載型單原子Pd催化劑及其制備方法和催化應用

在審

• 申請號: 201810463913.5
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108777309A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 張法智;王紅璐;徐杰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M8/1011;B82Y30/00
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種負載型單原子Pd催化劑，其特征在于，在光沉積還原后單原子Pd分布于水滑石載體層板上或者層板之間，其中Pd的負載量為0.1-0.3wt％。

2.根據權利要求1所述的負載型單原子Pd催化劑，其特征在于，所述水滑石載體是鎳鐵水滑石，Ni/Fe的摩爾比為3/1。

3.根據權利要求2所述的負載型單原子Pd催化劑，其特征在于，所述鎳鐵水滑石載體上Pd負載量為0.1wt％。

4.一種負載型單原子Pd催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)雙滴法制備水滑石載體；

(2)利用光沉積還原的方法將Pd離子以單原子Pd的形式還原負載在水滑石載體上。

5.根據權利要求4所述的負載型單原子Pd催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述水滑石載體是鎳鐵水滑石，Ni/Fe的摩爾比為3/1；通過鎳鹽和鐵鹽制備所述鎳鐵水滑石，所述鎳鹽包括硝酸鎳、氯化鎳或硫酸鎳中的至少一種，所述鐵鹽包括硝酸鐵、氯化鐵或硫酸鐵中至少一種。

6.根據權利要求5所述的負載型單原子Pd催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將水滑石載體分散于去離子水，分別加入醇和H₂PdCl₄溶液，經紫外光照射后，水滑石載體受光照射激發后產生電子和電子空穴，激發態的電子將鈀離子還原成原子，并以單原子的形式負載在水滑石載體上，醇作為犧牲劑，在水滑石載體的電子空穴處發生氧化反應，補充水滑石載體的電子空穴。

7.根據權利要求6所述的負載型單原子Pd催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述的水滑石載體用量為1g，醇犧牲劑為乙二醇，用量為5-30mL，使用紫外光源為氙燈穩流電源燈，照射時間為5-30min。

8.根據權利要求7所述的負載型單原子Pd催化劑的制備方法，其特征在于，進一步還原處理步驟(2)制備出的催化劑，在氫氣氣氛下，以5-10℃/min的升溫速率升到200℃-500℃，并保持2-8h。

9.根據權利要求4-8所述的方法制備得到的負載型單原子Pd催化劑電催化氧化乙醇的應用。