[發明專利]一種半包覆結構金屬納米催化劑、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111305288.X
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN113952950A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 何樂;朱智杰;李超然
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J23/52;B01J23/745;B01J23/755;B01J23/89;B01J33/00;B01J35/02;C01B32/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種半包覆結構金屬納米催化劑，包括：

金屬納米顆粒；

附著在所述金屬納米顆粒部分表面上的包覆材料。

2.根據權利要求1所述的半包覆結構金屬納米催化劑，其特征在于，所述包覆材料包括二氧化硅、二氧化鈦或聚苯乙烯；

所述包覆材料包覆的厚度為5～40nm。

3.根據權利要求1所述的半包覆結構金屬納米催化劑，其特征在于，所述金屬納米顆粒的材質包括鈀、金、鎳和鐵中的至少一種；

所述金屬納米顆粒的粒徑在5～20nm。

4.根據權利要求1所述的半包覆結構金屬納米催化劑，其特征在于，所述包覆材料的附著面占所述金屬納米顆粒表面的5％～90％。

5.一種半包覆結構金屬納米催化劑的制備方法，包括以下步驟：

A)將表面活性劑和環己烷混合后，超聲分散，得到第一混合溶液；

B)將金屬納米顆粒和所述第一混合溶液混合，超聲分散，得到第二混合溶液；

C)將所述第二混合溶液和氨水溶液混合后，得到第三混合溶液；

D)將包覆材料前驅物溶液滴加至攪拌的所述第三混合溶液中，在密閉條件下反應；

E)將步驟D)的反應產物進行煅燒，然后在保護氣氣氛下還原，得到半包覆結構金屬納米催化劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑包括聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚、曲拉通和十六烷基三甲基溴化銨中的至少一種；

所述表面活性劑和環己烷的用量比為1～1.5g:11mL。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述金屬納米顆粒與所述表面活性劑的質量比為3～8mg：1～1.5g；

所述氨水溶液與所述金屬納米顆粒的用量比為0.1～0.3mL：3～8mg。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述包覆材料前驅物溶液包括原硅酸四乙酯、四甲氧基硅烷或鈦酸四丁酯；

所述包覆材料前驅物溶液與所述金屬納米顆粒的用量比為20～40μL：3～8mg；

所述反應在室溫下進行，反應的時間為10～18h；

所述反應在攪拌的條件下進行。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟E)中，所述煅燒的溫度為350～450℃，時間為1～3h；

所述煅燒在空氣氣氛下進行；

所述保護氣為氮氣或氬氣；

所述還原的溫度為350～450℃，時間為1～3h。

10.一種二氧化碳加氫的方法，其特征在于，所述二氧化碳加氫反應中的催化劑為權利要求1～4任意一項所述的半包覆結構金屬納米催化劑或權利要求5～9任意一項所述的制備方法制得的半包覆結構金屬納米催化劑；

所述二氧化碳加氫反應的溫度為400～600℃。