[發(fā)明專利]一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010160252.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111359607B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 房彩虹;江曉敏;胡金武
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;B01D53/86;B01D53/62;B01D53/94
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發(fā)明提供了一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，在乙二醇體系下，以抗壞血酸為還原劑，PVP為表面活性劑和穩(wěn)定劑，KBr為誘導劑，釕金屬前驅(qū)體溶液經(jīng)逐滴加入后，逐漸被還原出來，最終獲得納米級釕金屬短線，所得的納米級金屬短線與二氧化鈦復(fù)合后對CO氧化具有良好的催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機納米材料領(lǐng)域和催化劑制備研究領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料及其制備方法和催化一氧化碳氧化的應(yīng)用。

背景技術(shù)

眾所周知，一氧化碳是有毒氣體。由于工業(yè)生產(chǎn)不完全燃燒、汽車尾氣排放以及日常生活所排放的一氧化碳對人類和地球上的生命物質(zhì)的安全造成了極大的威脅。因此，催化一氧化碳氧化在降低機動車尾氣排放和大氣環(huán)保應(yīng)用等方面具有重要意義。

貴金屬型催化劑是最有效的CO氧化催化劑。但是，貴金屬由于資源稀少和價格昂貴致使其在應(yīng)用方面受到了限制；并且貴金屬由于原子利用率不高，致使其不能物盡其用。

因此減少貴金屬的用量和提高原子利用率就顯得至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料，減小貴金屬的用量和尺寸，并讓其與載體二氧化鈦復(fù)合，從而解決其由于表面能過高而容易團聚的現(xiàn)象，且降低貴金屬用量和提高原子效率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料的制備方法，二步法制備，制備較為簡單。

本發(fā)明還有一個目的在于提供一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料的應(yīng)用，具體作為催化劑在一氧化碳氧化中的應(yīng)用，通過金屬顆粒與載體的復(fù)合大大增強催化一氧化碳氧化的性能。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

提供一種二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將乙二醇、抗壞血酸、聚乙烯吡咯烷酮和KBr，混勻，加熱混合溶液，然后加入三氯化釕的乙二醇溶液，保溫反應(yīng)；

2)反應(yīng)結(jié)束后，加入二氧化鈦，攪拌反應(yīng)，即得。

進一步的，步驟1)中，乙二醇和抗壞血酸的用量比為：7-12:45.6-55.6ml/g。

進一步的，步驟1)中，抗壞血酸、聚乙烯吡咯烷酮和KBr的質(zhì)量比為：456-556：1-1.1：0.05-0.20。

步驟1)中，加熱混合溶液至175℃，此溫度下使還原劑抗壞血酸和表面活性劑PVP充分溶解，在此溫度下預(yù)熱0.2～1小時直至顏色呈淡黃色。

步驟1)中，所述三氯化釕的乙二醇溶液是指乙二醇作為溶劑配置的溶液，溶液摩爾濃度為：0.02M-0.1M。

進一步的，步驟1)中，所述的三氯化釕溶液用量為120～420μl。

進一步的，步驟1)中，所述保溫反應(yīng)時間為1～3h；加入金屬前驅(qū)體后保溫反應(yīng)1～3h，且金屬前驅(qū)體反應(yīng)過程中保持靜置。

進一步的，步驟2)中，二氧化鈦的量為：150mg。所述二氧化鈦尺寸在15-40nm，購于阿拉丁。

步驟2)中攪拌反應(yīng)具體為：室溫下攪拌反應(yīng)2～5天。

優(yōu)選的，所述的二氧化鈦負載納米級Ru金屬短線復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：