[發(fā)明專利]一種Pt1

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810577399.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN108704670B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳奕臻;李洪良;王夢(mèng)琳;閆旭鵬;張文博;曾杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B01J31/28
• 分類號(hào): B01J31/28;B01J35/02;C07C29/157;C07C31/04
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

本發(fā)明公開了一種Pt₁@MIL納米催化劑，包括基底；所述基底采用金屬有機(jī)框架MIL?101，所述金屬有機(jī)框架MIL?101上均勻的負(fù)載有相互獨(dú)立的鉑原子Pt；且鉑原子Pt與金屬有機(jī)框架MIL?101的質(zhì)量比為(0.18～0.25)：(95～105)；該納米催化劑實(shí)現(xiàn)了異相結(jié)構(gòu)，易于從反應(yīng)體系中分離、收集，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。本發(fā)明還公開了該種Pt₁@MIL納米催化劑的制備方法及其在二氧化碳加氫反應(yīng)中的應(yīng)用；其中，該P(yáng)t₁@MIL納米催化劑的制備方法條件溫和，程序簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)保；且Pt₁@MIL納米催化劑在催化二氧化碳加氫反應(yīng)中，具有很高的催化活性、高甲醇選擇性以及催化穩(wěn)定性，同時(shí)具有特殊的H₂解離路徑，同時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，適用于商業(yè)化用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米催化劑，具體的涉及一種Pt₁@MIL納米催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

自人類工業(yè)革命以來(lái)，由于化石燃料的大量使用，二氧化碳的排放日益增長(zhǎng)。同時(shí)，由于二氧化碳的大量排放，溫室效應(yīng)也日趨明顯。因此，尋找合適的方法回收大氣中的CO₂來(lái)實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)，并將其他可再生能源(光能、熱能、電能等)轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，是關(guān)系人類可持續(xù)發(fā)展的重要問題，這也成為了近年來(lái)化學(xué)工作者討論和研究的熱點(diǎn)。

CO₂加氫還原反應(yīng)就是其中一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和碳循環(huán)的方案。CO₂的還原產(chǎn)物理論上有非常多種，最簡(jiǎn)單的還原產(chǎn)物是一氧化碳(CO)，工業(yè)上逆水汽變換反應(yīng)(reversed Water-Gas Shift Reaction，rWGSR)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)換：

也可完全加氫還原成甲烷(CH₄)

然而，氣態(tài)產(chǎn)物的能量密度低，且分離、儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本高，因此，能量密度更高、儲(chǔ)存運(yùn)輸方便的液態(tài)產(chǎn)物相比之下更受到青睞。如，CO₂還原也可以得到甲酸(HCOOH) 和甲醇(CH₃OH)：

更進(jìn)一步地，還可以利用費(fèi)-托反應(yīng)(Fischer-Tropsch synthesis)將CO₂一步還原的CO 和剩余的H₂繼續(xù)反應(yīng)生成多碳烷烴、烯烴等更有價(jià)值的產(chǎn)物，在此不贅述。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于：提供一種Pt₁@MIL納米催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該P(yáng)t₁@MIL納米催化劑的制備方法條件溫和，程序簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)保；得到的Pt₁@MIL納米催化劑中單原子(鉑原子Pt)的高分散度和與基底(金屬有機(jī)框架)間的強(qiáng)相互作用，使其在二氧化碳加氫反應(yīng)中有高活性和高甲醇選擇性；同時(shí)其異相結(jié)構(gòu)使得催化劑易于從反應(yīng)體系中分離收集，可多次重復(fù)利用；而且催化性能穩(wěn)定，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后催化選擇性幾乎沒有下降，利用率高。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：