[發明專利]一種多孔限域多金屬復合氧化物材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010023063.4
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN113097454B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 黃富強;劉子超;董武杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，所述多孔限域多金屬復合氧化物材料的結構通式為A_eO_f@M_xO_y-z；所述M_xO_y-z為有序的單晶、準單晶、或孿晶結構，具有多孔結構，且A_eO_f限域沉積于M_xO_y-z的多孔結構之中形成復合結構；1≤ x ≤2，1≤ y ≤5，0.1≤z ≤0.9，1≤e≤3，1≤f≤4；

其中，A選自鐵元素、鎳元素、鈷元素、錳元素、鉻元素、鋅元素、錫元素中的至少一種；M選自鈮元素、鉬元素、鈦元素、釩元素、鎢元素、鉭元素、鋯元素中的至少一種；

所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料的制備方法包括：

（1）將多元金屬復合氧化物前驅體N_aM_bO_c加入至含有A離子的前驅體的酸性溶液中并混合，得到混合溶液，其中N元素為堿金屬、堿土金屬、La、Al中的至少一種，1≤a≤2，1≤b≤8，3≤c≤17；

（2）將所得混合溶液先在常壓、50～90℃下保溫1小時～7天，再經過濾，得到顆粒1；

（3）將所得顆粒1加入至含有A離子的前驅體的酸性溶液中并混合，然后置于反應釜中在100～140℃下保溫1小時～7天，再經過濾，得到顆粒2；

（4）將所得顆粒2加入至含有A離子的前驅體的酸性溶液中并混合，然后置于反應釜中在150～220℃下保溫1小時～7天，再經過濾，得到中間產物；

（5）將所得中間產物在保護氣氛中、400～1000℃下煅燒1～24小時，得到所述多孔限域多金屬復合氧化物材料。

2.根據權利要求1所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，所述M_xO_y-z的多孔結構包含孔徑≥2nm且≤50nm的介孔、以及孔徑＜2nm的微孔。

3.根據權利要求2所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，所述介孔的孔徑為30～40nm，所述微孔的孔徑為≥1nm且＜2nm。

4.根據權利要求1所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，所述A的原子占比為0.1～20at%。

5.根據權利要求1所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，所述多孔限域多金屬復合氧化物材料的尺寸為10 nm～50μm。

6.根據權利要求1所述的多孔限域多金屬復合氧化物材料，其特征在于，含有A離子的前驅體的酸性溶液中酸為鹽酸、硝酸、醋酸、氫碘酸、氫溴酸、甲酸、乙二胺四乙酸中的至少一種；A離子的前驅體為A元素的氯化物、A元素的溴化物、A元素的碘化物、A元素的草酸鹽、A元素的硝酸鹽、A元素的硫酸鹽中的至少一種。