[發明專利]負載型材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911282382.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN112973787A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 徐杰;趙麗;石松;高進;朱國志;苗虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J35/10;B01J23/889;B01J23/75;B01J23/745;B01J23/52;B01J23/34;B01J21/06;B01J21/08
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 校麗麗

本發明公開了一種負載型材料及其制備方法，所述負載型材料包括載體和負載于載體上的活性組分；其中，所述載體為有機基團修飾的多孔SiO₂；所述活性組分包括活性金屬元素；所述活性金屬元素選自過渡金屬、Al中的至少一種。本發明負載型材料中的多孔二氧化硅基底同時連接有機基團且負載活性組分，對多孔二氧化硅進行疏水性修飾，增加其在涂料或膠黏劑等有機溶劑中的分散性和親油性；負載金屬活性組分后的多孔二氧化硅具有高分散的金屬活性中心，還可應用于催化反應或選擇性吸附過程中，因此，兼具有機基團和負載金屬活性組分的催化劑，在催化、吸附分離、污水處理等領域具有廣闊的應用場景。

技術領域

本發明屬于催化材料制備技術領域，具體涉及一種負載型材料及其制備方法。

背景技術

多孔材料具有巨大的氣孔率、氣孔表面以及可調節的氣孔形狀、氣孔孔徑及其在三維空間的分布和連通等優點，使其擁有巨大的比表面積和獨特的物理表面特性，應用范圍在不斷擴大。

多孔二氧化硅由于合成簡便，比表面積高，孔徑分布均勻易于調整而受到廣泛關注。其在催化、吸附分離、生物醫用、超輕結構材料等方面有著廣泛的應用，但是單一組分Si組成固定，反應惰性，且表面大量的硅羥基基團的存在表現出強烈的親水性，在有機相中的分散度較差，限制了其應用范圍。

因此，有必要提供一種利于分散且應用范圍更為廣泛的改性多孔二氧化硅材料。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種利于分散，且應用范圍廣泛的全新功能多孔二氧化硅材料，具體提出了一種負載型材料及其制備方法，通過對多孔二氧化硅同時進行疏水性修飾和負載金屬組分，增加其在有機溶劑中的分散性和親油性，提高在催化領域的應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面，提供了一種負載型材料，所述負載型材料包括載體和負載于載體上的活性組分；

其中，載體為有機基團修飾的多孔SiO₂；

活性組分包括活性金屬元素；

活性金屬元素選自過渡金屬、Al中的至少一種。

可選地，有機基團包括烷基、烯基、取代烯基、芳基和取代芳基中的至少一種。

可選地，有機基團包括甲基、乙基、丙基、乙烯基、氯丙烯基、辛基、十二烷基、萘基、苯基、三氟丙基、一氟苯基、五氟苯基中的至少一種。

可選地，有機基團包括烷基、烯基、取代烯基、芳基、取代芳基；

具體地，有機基團包括C₁～C₁₂的烷基、C₂～C₆的烯基、C₃～C₆的取代烯基、C₆～C₁₈的芳基、C₆～C₁₈的取代芳基。

可選地，活性金屬元素包括Fe、Co、Mn、Cu、V、Ti、Ni、Zr、Al、W、Au、Ag、Ru、Rh、Pd中的至少一種。

可選地，多孔SiO₂的孔徑為2～20nm。

可選地，負載型材料中活性金屬元素的負載量為0.3～40％，負載型材料中有機基團的含量為0.1～40％。

負載型材料中活性金屬元素的負載量獨立選自0.3％、1.0％、10.0％、20.0％、40.0％。

負載型材料中有機基團的含量獨立選自負載型材料總質量的0.1％、2.0％、10.0％、30.0％、40％。

可選地，負載型材料的制備方法，至少包括：