一種納米金催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納米金催化劑及其制備方法，該催化劑是先將含金酸還原為納米Au，將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源、鋁源反應(yīng)得催化劑前驅(qū)體，將模板劑加入催化劑前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au，殼層為A型、X型、Y型或者ZSM-5型的一種或者幾種的復(fù)合物的硅鋁介孔分子篩，該催化劑具有較高的熱穩(wěn)定性和催化活性。
【專利說(shuō)明】一種納米金催化劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米金催化劑及其制備方法，屬于工業(yè)催化【技術(shù)領(lǐng)域】的催化劑制備技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]金的儲(chǔ)量有限又具有獨(dú)特的抗氧化和抗腐蝕性能，一直被作為飾品材料和貨幣保值的材料。近年來(lái)，伴隨著汽車尾氣處理、新能源開發(fā)需求的增加，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注納米貴金屬催化劑的研究。其中，納米金催化劑由于其較優(yōu)異的催化氧化和催化加氫等催化反應(yīng)性能而逐漸成為一種研究最廣泛的納米貴金屬催化劑。相比于傳統(tǒng)的負(fù)載型催化劑，納米Au催化劑的金屬顆粒較小，從而具有較高的催化反應(yīng)活性。
[0003]CN102632232A專利公開了提高熱穩(wěn)定性、抑制燒結(jié)的方法，該發(fā)明公開了一種鋁基非晶復(fù)合粉末的機(jī)械合金化制備方法，及以該非晶粉末采用粉末固結(jié)成形法得到的鋁基大塊非晶合金，由于摻雜了高熱穩(wěn)定性材料的碳元素材料，并通過(guò)合理的成分配比，非晶合金的熱穩(wěn)定性得到顯著提高。CN102181746A專利公開了一種耐高溫鈦合金，它包括以金屬鈦為主要成份，再加入少量的金屬鋁，形成高溫強(qiáng)度、高溫抗氧化性，保持細(xì)小的均勻分布對(duì)提高合金的熱穩(wěn)定性具有重要作用。在催化劑預(yù)處理及反應(yīng)過(guò)程中，由于Au納米顆粒的表面能大，從而極易發(fā)生團(tuán)聚和燒結(jié)，最終導(dǎo)致催化活性的降低。另外，催化劑結(jié)構(gòu)的單一化、簡(jiǎn)單化使其應(yīng)用領(lǐng)域受到了一定程度的限制，這些都嚴(yán)重降低了 Au催化劑的應(yīng)用前景。因此，創(chuàng)新催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探索催化劑的制備方法，以獲得具有高熱穩(wěn)定性的多功能催化新材料是一項(xiàng)具有重要研究意義的課題。
[0004]當(dāng)前，抑制Au納米顆粒發(fā)生燒結(jié)的方法有很多，最常見的就是在其外層包裹一層氧化殼，形成以納米Au為核，氧化物為殼的具有核殼結(jié)構(gòu)的催化材料。這種結(jié)構(gòu)可以防止納米Au顆粒在焙燒等處理過(guò)程中發(fā)生的燒結(jié)，并且也可以防止Au納米顆粒間的接觸，增大比表面積。由于二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定、價(jià)格低廉，所以最常用的氧化殼就是由二氧化硅構(gòu)成的。為了使反應(yīng)分子能夠順利地進(jìn)入到活性位，需要對(duì)氧化殼進(jìn)行后續(xù)的刻蝕、焙燒等處理，使其表面形成疏松的孔道結(jié)構(gòu)，從而有利于反應(yīng)分子與催化劑活性位間的接觸，提高催化劑的反應(yīng)性能。但是，二氧化硅是惰性氧化物，本身不具備催化活性，其所起到的作用僅僅是保護(hù)層，這在很大程度上限制了催化劑的催化效率。分子篩具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)和較高的催化性能，廣泛應(yīng)用于芳構(gòu)化、催化裂化、異構(gòu)化等反應(yīng)中。另外分子篩具有較大的比表面積，良好的“容炭”能力，有助于實(shí)現(xiàn)活性組分在催化劑表面的充分分散，提高催化反應(yīng)活性和穩(wěn)定性。所以，本發(fā)明以分子篩代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二氧化硅殼有望實(shí)現(xiàn)納米Au催化劑的多功能化，從而拓展催化劑的應(yīng)用領(lǐng)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是提供一種納米金催化劑及其制備方法，該催化劑是先將含金酸還原為納米Au，將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源、鋁源反應(yīng)得催化劑前驅(qū)體，將模板劑加入催化劑前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au，殼層為硅鋁介孔分子篩，該催化劑具有較高的熱穩(wěn)定性和催化活性，并且有較好的應(yīng)用前景，對(duì)在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)具有很好的催化性能。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明是提供一種納米金催化劑及其制備方法，該催化劑是先將含金酸還原為納米Au，將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源、鋁源反應(yīng)得催化劑前驅(qū)體，將模板劑加入催化劑前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au,殼層為硅鋁介孔分子篩。該催化劑的殼層硅鋁介孔分子篩為A型、X型、Y型或者ZSM-5型的一種或者幾種的復(fù)合物。
[0007]納米金催化劑的制備方法為:
[0008]步驟a)室溫下，將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2wt?1wt %的含金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，按還原劑與含金酸質(zhì)量比為5:1?20:1計(jì)，加入濃度為I?5mol/L的還原劑水溶液，反應(yīng)2?4h，再按聚合物粘結(jié)劑與含金酸質(zhì)量比為0.2:1?1.5:1計(jì)，加入濃度為0.01?0.1g/mL的聚合物粘結(jié)劑水溶液，繼續(xù)反應(yīng)10?20h，離心分離，得金溶膠；
[0009]步驟b)按乙醇與去離子水的質(zhì)量比8:1?12:1，制得乙醇水混合物，按乙醇水混合物與金溶膠的質(zhì)量比50:1?200:1計(jì)，將乙醇水混合物加到步驟a)中制得的金溶膠中，超聲分散0.5?2h,得金溶膠乙醇水混合物,用濃度為0.05g/mL?0.5g/mL的無(wú)機(jī)堿調(diào)節(jié)該混合物pH至8?12，室溫下按硅源與金溶膠的質(zhì)量比1:1?5:1加入硅源，在40?60°C下攪拌0.5?2h，按鋁源與硅源的質(zhì)量比0.4:1?1:1加入鋁源，60?100°C下反應(yīng)12?24h，過(guò)濾，用50?100倍硅源質(zhì)量的去離子水、10?30倍硅源質(zhì)量的乙醇分別洗滌濾餅，60?100°C下真空干燥8?10h，得催化劑前驅(qū)體；
[0010]步驟c)按去離子水與步驟b)制得的催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量比為10:1?50:1，將去離子水與該前驅(qū)體加入水熱釜中，按模板劑與催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.2:1?1:1加入模板劑，120?180°C下水熱反應(yīng)72?120h，降至室溫后過(guò)濾，用20?60倍催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量去離子水、10?20倍催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量的乙醇分別洗滌濾餅，60?100°C真空干燥8?10h，450?600°C焙燒4?8h，得納米金催化劑。
[0011]上述納米金催化劑的制備方法步驟a)中所述的含金酸為四氯金酸、乙酸金中的一種或者兩種的組合，所述的還原劑為硼氫化鈉、檸檬酸三鈉中的一種或者兩者的組合，所述的聚合物粘結(jié)劑為聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素或甲基纖維素的一種或者幾種的組合；制備方法步驟b)中所述的硅源為正硅酸四乙酯、六甲基二硅氧烷中的一種或者兩者的組合，所述的鋁源為偏鋁酸鈉、硫酸鋁或硝酸鋁中的一種或者幾種的組合，所述的無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；制備方法步驟c)中所述的模板劑為十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺或四丙基溴化銨中的一種或者幾種的組合。
[0012]上述納米金催化劑的制備方法步驟a)中，當(dāng)還原劑是硼氫化鈉時(shí)，該溶液需要在低溫下進(jìn)行現(xiàn)行配制。在硼氫化鈉的加入過(guò)程中應(yīng)迅速一次性加入，以保證還原的充分防止二次還原。聚合物粘結(jié)劑的加入可以促進(jìn)下一步硅鋁分子篩在金表面的形成，它的用量可以決定粘結(jié)程度的大小。步驟b)中，影響硅源、鋁源的水解速率與沉積厚度分別與pH值的大小和水解時(shí)間有著密切的關(guān)系，需要嚴(yán)格控制pH值和水解時(shí)間。步驟c)中，模板劑的主要作用是在硅鋁分子篩表面形成孔道結(jié)構(gòu)。步驟d)中，焙燒的目的主要是一方面去除模板劑，另一方面可以活化這種催化材料，進(jìn)行結(jié)晶化處理。所以焙燒時(shí)間需要很好地控制。由于溫度對(duì)分子篩的形成也有一定的影響，特別是在高溫下這種結(jié)構(gòu)很容易被破壞，所以在保證去除模板劑、高度結(jié)晶化的的同時(shí)應(yīng)當(dāng)保留這種分子篩結(jié)構(gòu)，防止孔道的坍塌。
[0013]催化劑性能評(píng)價(jià):將納米金催化劑超聲分散到水中制得濃度為0.5g/L的催化劑分散液，室溫下將6.5mL濃度為0.25mol/L的硼氫化鈉水溶液、2mL濃度為0.02mol/L對(duì)硝基苯酚水溶液加入反應(yīng)管中，混勻后加入1mL納米金催化劑分散液進(jìn)行反應(yīng)，將對(duì)硝基苯酚催化還原為對(duì)氨基苯酚，通過(guò)紫外光譜連續(xù)分析反應(yīng)進(jìn)程，6分鐘后停止反應(yīng)，考察硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率和催化劑的反應(yīng)速率常數(shù)。
[0014]有益效果:本發(fā)明的目的是提供一種納米金催化劑及其制備方法，該催化劑是以含金酸為金源，在還原劑存在下將金源還原成納米Au顆粒,將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源和鋁源，加入模板劑后水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au，殼層為硅鋁介孔分子篩。該催化劑具有較高的熱穩(wěn)定性，較好的的催化活性，并且有較好的應(yīng)用前景。
[0015]本發(fā)明的特點(diǎn)為:
[0016](I)以金作為催化劑的活性中心，而金歷來(lái)被認(rèn)為是很有催化潛力的貴金屬。金的催化活性很高，并且應(yīng)用領(lǐng)域很廣。在本專利中，金被選為催化活性中心，一方面是因?yàn)榻鸬拇呋I(lǐng)域廣闊，對(duì)實(shí)現(xiàn)催化劑的多領(lǐng)域應(yīng)用有著很好的促進(jìn)作用；另一方面，金相對(duì)于其他貴金屬，如Pt、Pd等有著價(jià)格優(yōu)勢(shì)和儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)，這對(duì)催化劑的大量制備提供了保障。
[0017](2)在金的表面包裹一層聚合物粘結(jié)劑，這種聚合物粘結(jié)劑為下一步S1-Al分子篩的負(fù)載提供了保證，它可以起到粘結(jié)S1-Al分子篩和保護(hù)Au的作用，這對(duì)本催化劑的構(gòu)筑起到了很重要的作用。
[0018](3)在金的外層包裹一層S1-Al分子篩，首先可以保護(hù)納米金，防止金在催化劑制備過(guò)程中增大和燒結(jié)，保證催化劑具有較高的活性；其次，S1-Al分子篩穩(wěn)定的性能，可以為催化劑的結(jié)構(gòu)起到一個(gè)穩(wěn)定作用，在反應(yīng)和制備過(guò)程中都能夠穩(wěn)定存在，不輕易被破壞，提高了催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，最終也保證了催化劑的活性；更重要的是S1-Al分子篩的構(gòu)建對(duì)催化劑的性能起到了非常大的作用，這主要體現(xiàn)在:一方面這種分子篩結(jié)構(gòu)本身就是一種催化劑，這對(duì)單一的金催化活性中心，起到了一個(gè)很好的補(bǔ)充；另一方面，分子篩的形成對(duì)在其上面負(fù)載其他的活性中心又提供了一個(gè)載體，這對(duì)催化劑應(yīng)用領(lǐng)域的拓展有著不可估量的作用。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的納米金催化劑是:先將含金酸還原為納米Au，將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源、鋁源反應(yīng)得催化劑前驅(qū)體，將模板劑加入催化劑前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au，殼層為硅鋁介孔分子篩。該催化劑的殼層硅鋁介孔分子篩為A型、X型、Y型或者ZSM-5型的一種或者幾種的復(fù)合物。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]25°C下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入66mL濃度為3mol/L的檸檬酸三鈉水溶液，反應(yīng)2h后，加入1.5g濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0022]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5,加入3g正娃酸四乙酯,在40°C下攪拌0.5h，加入1.3g偏鋁酸鈉，90°C下反應(yīng)16h，過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入1.2g十六烷基三甲基溴化銨，150°C下水熱反應(yīng)96h，降至室溫后過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C真空干燥8h，550°C焙燒4h，得納米金催化劑。
[0023]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為94.1 %，催化劑的反應(yīng)速率常數(shù)為 0.0156s'
[0024]實(shí)施例2:
[0025]室溫下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入66mL濃度為3mol/L的硼氫化鈉水溶液，反應(yīng)2h后，加入1.5g濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0026]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5,加入3g正娃酸四乙酯,在40°C下攪拌0.5h,加入1.3g硝酸招,90°C下反應(yīng)16h,過(guò)濾,用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入1.2g四丙基溴化銨，150°C下水熱反應(yīng)120h，降至室溫后過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C真空干燥8h，550°C焙燒5h，得納米金催化劑。
[0027]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為99.8%，速率常數(shù)為
0.0241s'
[0028]實(shí)施例3:
[0029]20°C下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入22mL濃度均為3mol/L的檸檬酸三鈉和44mL濃度為3mol/L的硼氫化鈉混合液中反應(yīng)2h后，力口入1.5g濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0030]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5，加入3g六甲基二硅氧烷，在40°C下攪拌0.5h，加入1.3g偏鋁酸鈉，90°C下反應(yīng)16h，過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入1.2g乙二胺，150°C下水熱反應(yīng)96h，降至室溫后過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C真空干燥8h，580°C焙燒4h，得納米金催化劑。
[0031]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為96.4%，速率常數(shù)為
0.0217s'
[0032]實(shí)施例4:
[0033]25°C下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入44mL濃度均為3mol/L的檸檬酸三鈉和22mL濃度為3mol/L的硼氫化鈉混合液中反應(yīng)2h后，力口入1.5g濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0034]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5,加入1.2g正娃酸四乙酯和1.8g六甲基二硅氧烷，在40°C下攪拌0.5h，加入1.3g偏鋁酸鈉，90°C下反應(yīng)16h，過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入0.6g十六烷基三甲基溴化銨和0.6g四丙基溴化銨，150°C下水熱反應(yīng)72h，降至室溫后過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C真空干燥8h，580°C焙燒5h，得納米金催化劑。
[0035]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為95.2%，速率常數(shù)為
0.0183s'
[0036]實(shí)施例5:
[0037]25°C下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入66mL濃度為3mol/L的硼氫化鈉水溶液，反應(yīng)2h后，加入0.5g濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和Ig濃度為0.lg/mL的羧甲基纖維素水溶液的混合物，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0038]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5,加入3g正娃酸四乙酯,在40°C下攪拌0.5h，加入0.8g偏鋁酸鈉和0.5克硫酸鋁，90°C下反應(yīng)16h，過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入0.6g乙二胺和0.6g四丙基溴化銨，150°C下水熱反應(yīng)96h,降至室溫后過(guò)濾,用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗漆濾餅，60°C真空干燥8h, 580°C焙燒6h，得納米金催化劑。
[0039]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為98.3%，速率常數(shù)為
0.0205s 1O
[0040]實(shí)施例6:
[0041]25°C下，將1.5g質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4wt%的四氯金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，加入66mL濃度為3mol/L的硼氫化鈉水溶液，反應(yīng)2h后，加入Ig濃度為0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和0.5g濃度為0.lg/mL的羧甲基纖維素水溶液的混合物，繼續(xù)反應(yīng)18h，離心分離，得金溶膠；
[0042]將150mL乙醇、1mL去離子水加到上述制得的金溶膠中，超聲分散lh，得金溶膠乙醇水混合物，用0.lg/mL的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8.5,加入3g正娃酸四乙酯,在40°C下攪拌0.5h，加入1.3g偏鋁酸鈉，90°C下反應(yīng)16h，過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗滌濾餅，60°C下真空干燥8h，得催化劑前驅(qū)體；將58mL去離子水與該催化劑前驅(qū)體加入水熱釜中，加入0.6g乙二胺和0.6g十六烷基三甲基溴化銨，150°C下水熱反應(yīng)120h，降至室溫后過(guò)濾，用150mL去離子水、50mL乙醇分別洗漆濾餅，60°C真空干燥8h, 550°C焙燒4h,得納米金催化劑。
[0043]納米金催化劑的催化性能:對(duì)硝基苯酚的轉(zhuǎn)化率為99.1 %,速率常數(shù)為
0.0237s'
【權(quán)利要求】
1.一種納米金催化劑，其特征在于該催化劑是先將含金酸還原為納米Au，將該納米Au與聚合物粘結(jié)劑混合后加入硅源、鋁源反應(yīng)得催化劑前驅(qū)體，將模板劑加入催化劑前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)得到核殼結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，內(nèi)核為納米Au，殼層為硅鋁介孔分子篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米金催化劑，其特征在于該催化劑的殼層硅鋁介孔分子篩為A型、X型、Y型或者ZSM-5型的一種或者幾種的復(fù)合物。
3.—種如權(quán)利要求1所述的一種納米金催化劑的制備方法，其特征在于該催化劑的制備方法為: 步驟a)室溫下，將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2wt?1wt %的含金酸水溶液加入反應(yīng)釜中，按還原劑與含金酸質(zhì)量比為5:1?20:1計(jì)，加入濃度為I?5mol/L的還原劑水溶液，反應(yīng)2?4h，再按聚合物粘結(jié)劑與含金酸質(zhì)量比為0.2:1?1.5:1計(jì)，加入濃度為0.01?0.lg/mL的聚合物粘結(jié)劑水溶液，繼續(xù)反應(yīng)10?20h，離心分離，得金溶膠； 步驟b)按乙醇與去離子水的質(zhì)量比8:1?12:1，制得乙醇水混合物，按乙醇水混合物與金溶膠的質(zhì)量比50:1?200:1計(jì)，將乙醇水混合物加到步驟a)中制得的金溶膠中，超聲分散0.5?2h,得金溶膠乙醇水混合物,用濃度為0.05g/mL?0.5g/mL的無(wú)機(jī)堿水溶液調(diào)節(jié)該混合物pH至8?12,室溫下按娃源與金溶膠的質(zhì)量比1:1?5:1加入娃源,在40?60°C下攪拌0.5?2h，按鋁源與硅源的質(zhì)量比0.4:1?1:1加入鋁源，60?100°C下反應(yīng)12?24h，過(guò)濾，用50?100倍硅源質(zhì)量的去離子水、10?30倍硅源質(zhì)量的乙醇分別洗滌濾餅，60?100°C下真空干燥8?10h，得催化劑前驅(qū)體； 步驟c)按去離子水與步驟b)制得的催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量比為10:1?50:1，將去離子水與該前驅(qū)體加入水熱釜中，按模板劑與催化劑前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.2:1?1:1加入模板齊[J，120?180°C下水熱反應(yīng)72?120h，降至室溫后過(guò)濾，用20?60倍催化劑前驅(qū)體質(zhì)量的去離子水、10?20倍催化劑前驅(qū)體質(zhì)量的乙醇分別洗滌濾餅，60?100°C真空干燥8?1h,450?600°C焙燒4?8h，得納米金催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米金催化劑的制備方法，其特征在于該制備方法步驟a)中所述的含金酸為四氯金酸、乙酸金中的一種或者兩種的組合，所述的還原劑為硼氫化鈉、梓檬酸三鈉中的一種或者兩種的組合，所述的聚合物粘結(jié)劑為聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素或甲基纖維素的一種或者幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米金催化劑的制備方法，其特征在于該制備方法步驟b)中所述的無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，所述的硅源為正硅酸四乙酯、六甲基二硅氧烷中的一種或者兩者的組合，所述的鋁源為偏鋁酸鈉、硫酸鋁或硝酸鋁中的一種或者幾種的組合，所述的模板劑為十六烷基三甲基溴化銨、乙二胺或四丙基溴化銨中的一種或者幾種的組合。
【文檔編號(hào)】C07C213/02GK104128199SQ201410322453
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】張一衛(wèi), 向三明, 周鈺明, 盛曉莉, 張澤武, 續(xù)元妹 申請(qǐng)人:東南大學(xué)