[發明專利]一種負載型PdW雙金屬單質納米顆粒的制備方法

有效

• 申請號: 202011467025.4
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112676571B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 程道建;張眉佳;吳登峰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/054;B01J23/652
• 代理公司: 北京志霖律師事務所 11575
• 代理人: 張文祎

本發明公開了一種負載型PdW雙金屬單質納米顆粒的制備方法，包括如下步驟：將Pd前驅體與W前驅體共溶于溶劑中，超聲溶解至澄清透明狀，形成金屬前驅體溶液；同時將載體粉末溶于與金屬前驅體溶液相同的溶劑中分散，形成載體懸浮液；將金屬前驅體溶液與載體懸浮液混合，攪拌，使金屬前驅體均勻負載在載體上，得浸漬液；往浸漬液中加入還原劑，攪拌2?4小時，至液體顏色變深；將浸漬液分離，對所得固體產物進行真空干燥處理，并研磨成粉末；將研磨后得到的粉末立即在惰性氣氛下進行煅燒處理，然后冷卻至室溫，即得到產物。本發明方法通過加入還原劑，從而制備出金屬Pd和W均以單質形式存在的PdW雙金屬納米顆粒，制備過程簡單。

技術領域

本發明屬于納米材料制備領域，具體涉及一種負載型PdW雙金屬單質納米顆粒的制備方法。

背景技術

由于表面效應、小尺寸效應和量子尺寸效應的存在，納米材料具有獨特的光學、熱學、電學、磁學、化學等性質，被廣泛應用于電子、醫療、航天航空、環境、生物以及化工等領域。特別地，尺寸小、表面積大、表面原子配位不全等導致表面活性位增加等特點，使納米微粒具備作為催化劑的基本條件。

貴金屬如Pd、Pt等具有較高的催化活性，同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等優良特性，成為最重要的催化劑材料。但是，由于貴金屬資源稀少、價格昂貴，人們也在不斷開發非貴金屬加入的多組分貴金屬催化劑，如Pd-Sn、Pd-Zn、Pd-Cu、Pd-W等雙金屬納米催化劑。Li等人(Electrochemistry Communications 2016,69,68-71)使用微波輔助化學還原法合成了用于氧還原反應(ORR)的PdW-SG，其優異的ORR性能使其具有替代商業Pt/C催化劑的前景。Yang等人(ACSAppl.Mater.Interfaces 2019,11,30968-30976)以W/C為種子，通過電偶置換法合成W@Pd/C催化劑，用于乙醇氧化反應(EOR)。W@Pd/C催化劑的EOR性能可比市售Pd/C好三倍以上，并且穩定性顯著增強。Ahmad等人(Chinese Journal ofCatalysis2018,39,1202-1209)報道了摻雜1.2％W的Pd/C對乙醇氧化反應顯示出優異的催化性能，由于負電荷從W轉移到Pd，導致Pd的d帶中心下移，從而削弱反應中間體的吸附提高活性。

上述工作均證明了W可作為摻雜金屬提高貴金屬催化劑的催化性能。

但是，在制備過程中，W非常容易被氧化形成氧化物，因此上述工作中的W大多以WO₃的形式存在。目前還沒有工作制備出W主要以單質形式存在的雙金屬納米顆粒。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種負載型PdW雙金屬單質納米顆粒的制備方法。本發明方法使用傳統工業浸漬法，通過加入還原劑L-抗壞血酸或者硼氫化鈉，從而制備出金屬Pd和W均以單質形式存在的PdW雙金屬納米顆粒。本發明所制備的PdW雙金屬納米顆粒制備過程簡單，在催化領域具有良好的應用前景。

為解決上述第一個技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種負載型PdW雙金屬單質納米顆粒的制備方法，包括如下步驟：

S1、將Pd前驅體與W前驅體共溶于溶劑中，超聲溶解至澄清透明狀，形成金屬前驅體溶液；同時將載體粉末溶于與金屬前驅體溶液相同的溶劑中分散，形成載體懸浮液；

S2、將金屬前驅體溶液與載體懸浮液混合，攪拌，使金屬前驅體均勻負載在載體上，得浸漬液；

S3、往浸漬液中加入還原劑，攪拌2-4小時，至液體顏色變深；

S4、將浸漬液分離，對所得固體產物進行真空干燥處理，并研磨成粉末；

S5、將研磨后得到的粉末立即在惰性氣氛下進行煅燒處理，然后冷卻至室溫，即得到負載型PdW雙金屬納米顆粒。