[發(fā)明專利]一種在多孔礦物中原位構(gòu)造多級孔碳材料及同步負載貴金屬納米催化劑的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111301700.0
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN113976109A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周怡笛;閔鑫;王麗娟;房明浩;吳小文;劉艷改;黃朝暉;吳小賢;侯喜鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學（北京）;浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所;銅陵博雅渡業(yè)新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J23/44;B01J23/46;B01J23/50;B01J23/52;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京華清科睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11989
• 代理人: 朱紅濤

1.一種在多孔礦物中原位構(gòu)造多級孔碳材料及同步負載貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：

該方法的步驟包括載體預處理、貴金屬鹽溶液真空浸漬、干燥、原位碳化還原，以多孔礦物作為載體，采用酸或堿溶液對其預處理，經(jīng)3-5次離心、洗滌工藝，將載體在60-110℃的溫度下干燥4-24h；以貴金屬鹽為原料，配制含水溶性高分子的水溶液，將二者混合攪拌獲得含貴金屬離子的前驅(qū)體溶液；將處理后的多孔礦物加入到前驅(qū)體溶液中，經(jīng)真空浸漬和干燥后得到金屬離子/高分子/多孔礦物前驅(qū)體；前驅(qū)體在高溫熱處理過程中原位碳化和還原，實現(xiàn)在多孔礦物的孔結(jié)構(gòu)中原位構(gòu)造多級孔碳材料并同步負載貴金屬納米催化劑；多孔礦物載體為沸石、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、海泡石和硅藻土中的一種；預處理的酸或堿為鹽酸、硫酸、硝酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種；貴金屬鹽為氯鉑酸、氯金酸、氯化鈀、三氯化銥、氯化銠、氯化釕和硝酸銀中的一種或幾種，其濃度為0.1-100mmol/L；水溶性高分子為聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、葡萄糖、蔗糖、淀粉及纖維素中的一種，溶液濃度為0.1-2g/ml；真空浸漬時間為1-4h；前驅(qū)體干燥方式為冷凍干燥，冷凍溫度為-60℃，真空度為100-200Pa，干燥時間為24-48h；高溫熱處理需要將前驅(qū)體置于管式爐中，保護氣氛為氬氣、氮氣、氮/氫混合氣中的一種，反應溫度為300-800℃，反應時間為2-6h。

2.一種權(quán)利要求1所述的在多孔礦物中原位構(gòu)造多級孔碳材料及同步負載貴金屬納米催化劑的方法，其特征在于：

制得的納米貴金屬-多級碳/多孔礦物復合材料的組成為貴金屬納米催化劑、多級孔碳材料和改性多孔礦物，其中貴金屬納米催化劑穩(wěn)定負載于多級孔碳的表面，其粒徑為1-5nm，負載量為0.01-5wt％；多級孔碳材料分布在改性多孔礦物的孔結(jié)構(gòu)中，獲得具有微觀三維結(jié)構(gòu)的復合催化劑。