[發明專利]基于紡織材料的多孔水裂解催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202080032401.9
• 申請日: 2020-04-08
• 公開（公告）號: CN113874557A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 趙鎮漢;高允智
• 申請（專利權）人: 高麗大學校產學協力團
• 主分類號: C25B11/031
• 分類號: C25B11/031;C25B11/056;C25B11/053;C25B11/091;C25D5/54;C25B1/04;C25D3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;孫雅雯

1.一種基于織物的多孔水裂解催化劑，包括：通過使多根纖維交織而制成的多孔織物支撐體；形成在所述纖維的表面上的結合層；導電層，所述導電層包括包含金屬納米顆粒并且形成在所述結合層上的納米顆粒層和包含含胺基(NH₂)的單分子材料并且形成在所述納米顆粒層上的單分子層；和催化劑層，所述催化劑層包含催化金屬并且通過在所述導電層上電鍍所述催化金屬而形成。

2.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述纖維選自纖維素纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯酸類纖維及其混合物。

3.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述結合層包含含胺基(NH₂)的聚合物材料。

4.根據權利要求3所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述聚合物材料選自聚乙烯亞胺(PEI)、聚(烯丙胺鹽酸鹽)(PAH)及其混合物。

5.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述金屬納米顆粒為選自Au、Ag、Al、Cu和Pt中的一種或更多種金屬的納米顆粒。

6.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述單分子材料選自三(2-氨乙基)胺(TREN)、丙烷-1，2，3-三胺、二亞乙基三胺(DETA)、四(氨甲基)甲烷、甲烷四胺及其混合物。

7.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述導電層被設置成復數個，并且復數個導電層堆疊在一起。

8.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述導電層的薄層電阻為10⁰Ω/sq至10⁴Ω/sq。

9.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述催化金屬選自Ni、Co、Fe、Mo、Au、Ag、Cu、Cr、Ti及其合金。

10.根據權利要求1所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中所述催化劑層包括：金屬層，所述金屬層包含所述催化金屬；和氫氧化物層，所述氫氧化物層包含所述催化金屬的氫氧化物并且形成在所述金屬層上。

11.根據權利要求10所述的基于織物的多孔水裂解催化劑，其中存在于所述金屬層中的所述催化金屬不同于催化金屬氫氧化物的催化金屬。

12.一種用于制備基于織物的多孔水裂解催化劑的方法，包括：(a)制備聚合物材料的第一分散體，并將通過使多根纖維交織而制成的多孔織物支撐體浸入所述第一分散體中以在所述纖維的表面上形成結合層；(b)制備金屬納米顆粒的第二分散體，并將其上形成有所述結合層的所述織物支撐體浸入所述第二分散體中以形成納米顆粒層；(c)制備含胺基的單分子材料的第三分散體，并將其上形成有所述納米顆粒層的所述織物支撐體浸入所述第三分散體中以形成單分子層；以及(d)電鍍催化金屬以在所述單分子層上形成催化劑層。

13.根據權利要求12所述的方法，其中步驟(b)和步驟(c)在步驟(d)之前被順序重復至少兩次以形成堆疊在一起的至少兩個導電層，所述至少兩個導電層中的每一者包括所述納米顆粒層和堆疊在所述納米顆粒層上的所述單分子層。

14.根據權利要求12所述的方法，其中步驟(d)包括：電鍍催化金屬以形成金屬層；以及將所述金屬層浸入堿性溶液中以形成氫氧化物層。