[發(fā)明專利]一種沉積鉑單原子的方法、復(fù)合物與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810795400.4
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109100402B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何傳新;張超;胡琪;楊恒攀;柴曉燕;范梁棟;張黔玲;劉劍洪
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發(fā)明公開了一種沉積鉑單原子的方法、復(fù)合物與應(yīng)用，其中，沉積鉑單原子的方法包括步驟：將金屬磷化物納米片分散在溶劑中，制備得到分散液；將所述分散液滴于碳紙上，干燥后作為工作電極，以飽和甘汞電極作為參比電極，鉑電極作為對電極；配制電解液，搭設(shè)好電解池，設(shè)置一定的電壓和一定的循環(huán)圈數(shù)，在金屬磷化物納米片表面沉積得到鉑單原子。本發(fā)明所述方法無需復(fù)雜設(shè)備，操作簡單，適用范圍廣，適用于多種金屬磷化物材料，而且所制備復(fù)合物的催化性能提升顯著，同時也為研究單原子催化提供了一種新的思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，尤其涉及一種沉積鉑單原子的方法、復(fù)合物與應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，開發(fā)出一種高效的催化劑是催化劑領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容之一。負載型金屬催化劑具有優(yōu)良的催化性能，而負載型催化劑的催化性能與其金屬活動組分在載體上的尺寸密切相關(guān)。為了使負載型金屬催化劑的催化效果達到最佳，活性金屬的尺寸不斷變小。單原子催化劑是一種金屬以單原子的形式均勻分布在載體上的催化劑。

自從大連物化所的張濤課題組于2011年最早制備出單原子Pt/FeO_x催化劑(Nature chemistry，2011,3(8):634-641)，該催化劑在CO氧化和CO選擇性氧化反應(yīng)中獲得很高的催化活性和穩(wěn)定性，并由此提出了單原子催化的概念。2012年，E. Charles H.Sykes課題組利用單原子Pd分散在Cu表面，利用STM等手段表征了該原子分散的催化劑，該催化劑對于加氫反應(yīng)具有很好的選擇性（Science, 2012,335(6073):1209-1212）。2014年，包信和課題組制備的原子級分散的Fe/SiO₂在甲烷無氧制乙烯及防構(gòu)化取得重要進展（Sciense,2014,334(6184):616-619。2016年，鄭南峰課題組用簡單的光化學(xué)方法合成的Pd/TiO₂單原子分散的催化劑在烯烴加氫反應(yīng)中具有極佳的活性（Science,2016,352(6287):797-800）。單原子催化劑的快速發(fā)展引起了廣大研究者的廣泛關(guān)注，然而，現(xiàn)有技術(shù)中單原子催化劑的制備方法存在設(shè)備復(fù)雜，實驗操作難度大，適用范圍小，而且所制備的單原子催化劑的催化性能低的問題。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種沉積鉑單原子的方法、復(fù)合物與應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中單原子催化劑的制備方法存在設(shè)備復(fù)雜，操作難度大，適用范圍小，所制備的單原子催化劑的催化性能低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種在金屬磷化物納米片表面沉積鉑單原子的方法，其中，包括以下步驟：

將金屬磷化物納米片分散在溶劑中，制備得到分散液；

將所述分散液滴于碳紙上，干燥后作為工作電極，以飽和甘汞電極作為參比電極，鉑電極作為對電極；

配制電解液，搭設(shè)好電解池，設(shè)置一定的電壓和一定的循環(huán)圈數(shù)，在金屬磷化物納米片表面沉積得到鉑單原子。

所述的在金屬磷化物納米片表面沉積鉑單原子的方法，其中，所述金屬磷化物納米片中的金屬元素為VIII族金屬元素、IVB族金屬元素、VB族金屬元素、VIB族金屬元素、VIIB族金屬元素和IIB族金屬元素中的一種或多種。

所述的在金屬磷化物納米片表面沉積鉑單原子的方法，其中，所述金屬磷化物納米片中的金屬元素為鐵、鈷、鎳、錳、鋅、鉻、錫、鉛、鉬中的一種或多種。

所述的在金屬磷化物納米片表面沉積鉑單原子的方法，其中，所述溶劑為含萘酚的異丙醇溶液。

所述的在金屬磷化物納米片表面沉積鉑單原子的方法，其中，所述異丙醇與所述萘酚的體積比為10:1~1000:1。