專利名稱：：負載型過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一類負載型過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑及其制備方法與應用。
背景技術：
：過渡金屬或合金納米簇(即尺寸小、粒徑分布窄的過渡金屬或合金納米粒子)是一類具有廣泛應用價值的納米材料，是構筑多種功能材料的重要結構基元(Y.WangandY,Wei，"MetalNanoclusters"(Chapter)inH.S.Nalwa，Ed.，￡>zc_yc/c|pW"o/iV""twc/ewce7Vflf"她c/wo/ogy，Vol.5，337-367，2004，AmericanScientificPublishers)。本發(fā)明申請人曾發(fā)明了一類"非保護型"過渡金屬或其合金納米簇以及合成此類納米簇的"堿-多醇法"。這類金屬納米簇僅以簡單離子和有機溶劑分子作為穩(wěn)定劑，不僅尺寸小、粒徑分布窄、可被高效地大批量合成，而且通過降低所合成金屬納米簇膠體的pH值，可以很方便地將金屬納米簇以沉淀的形式分離出來并進行純化，所得金屬納米簇沉淀可以再次分散于許多溶劑中重新形成穩(wěn)定的膠體(王遠等，中國發(fā)明專利，ZL99100052.8;Ozem.JWbter.2000，"，1622-1627;7b/.Cato/.2005，35，35-41)。鑒于上述諸多優(yōu)點，此類"非保護型"金屬納米簇及其合成方法已受到廣泛關注，并成為發(fā)展新型催化劑的重要基礎之一。本發(fā)明人以"非保護型"金屬納米簇和無機金屬氧化物膠體粒子為結構基元，建立了一種制備金屬納米復合物催化劑的新方法(王遠等，中國發(fā)明專利，ZL200410086479.1;JCato/.2004，2"，493-498;/Cato/.2005，2"，114-118;Cato/.2008，2W，335-342)。該過程的主要特征是將"非保護型"過渡金屬或合金納米簇膠體和無機金屬氧化物膠體混合，形成復合納米粒子溶膠，通過調(diào)節(jié)pH值等方法使復合溶膠凝膠化，從而得到過渡金屬或合金納米簇基復合物催化劑。與浸漬法等傳統(tǒng)的復相金屬催化劑制備方法相比，由于該方法首先對所負載的金屬以及載體的粒徑進行了有效控制，從而使所合成的催化劑中金屬納米簇的粒徑分布窄且處于高度分散狀態(tài)。同時，該方法避免了脫除保護劑這一復雜步驟。這種制備金屬納米復合物的合成方法提供了制備復相催化劑的新途徑，具有廣泛的應用價值。此類催化劑具有很好的分散性，但氧化物納米粒子間的鍵合較弱，作為催化劑，其機械強度和耐高溫性質(zhì)有待于進一步提高。辛勤等人在合成過渡金屬或其合金納米簇的"堿-多醇法"中，于加熱還原步驟之4前向體系中加入碳或氧化物載體，使加熱過程中形成的過渡金屬或合金納米簇膠體中的一部分金屬納米簇負載于載體之上，再加入0.1-10mol/L的酸做促沉降劑，使過渡金屬納米簇完全負載于載體之上(辛勤等，中國發(fā)明專利，ZL0114423.2;辛勤等，中國發(fā)明專利，ZL02106201.3;辛勤等，中國發(fā)明專利，ZL03143681.1)。他們采用該方法制備了多種以碳為載體的復相過渡金屬或合金催化劑，此類催化劑在質(zhì)子交換膜燃料電池中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能。然而，該制備方法使用酸促使金屬納米簇沉降，這在制備高金屬含量催化劑時易造成金屬納米簇在膠體中團聚(Y.Wang,etal.，CTem.M"fer.2000，/2，1622-1627)，同時在載體存在情況下合成金屬納米簇使金屬納米簇的尺寸及分布易受到載體的影響。此外，在使用一些金屬氧化物作為載體時，酸促沉劑可能對載體造成腐蝕。美國專利(S.Mao，G.Mao，US6686308B2)公開了一種制備高負載量Pt/C和Pt-Ru/C催化劑的方法。其特征是向本發(fā)明人發(fā)明的"非保護型"Pt或Pt-Ru納米簇膠體中加入碳載體，之后加入稀硝酸降低pH值，使Pt或Pt-Ru納米簇沉積于碳載體之上。該方法可用于制備Pt負載量超過30wt%(注wtn/。為質(zhì)量百分含量，下同)的燃料電池催化劑，其金屬及合金粒徑不會隨負載量的提高而明顯增大。所制備的Pt/C和Pt-Ru/C催化劑在質(zhì)子交換膜燃料電池中表現(xiàn)出優(yōu)良的電催化性能。該催化制備方法使用無機酸作為促沉劑，也容易導致貴金屬納米簇在膠體中或載體表面上聚集，此外使用大量酸作為沉淀劑也不利于保護環(huán)境。2,3,5-三甲基氫醌是合成維生素E的重要中間體，可以通過2，3,5-三甲基苯醌的還原制備。催化加氫工藝具有成本低，產(chǎn)品質(zhì)量高，三廢少等特點，已為大多數(shù)規(guī)模較大的2,3，5-三甲基氫醌生產(chǎn)廠家所采用。而提高催化劑的催化活性、穩(wěn)定性及使用壽命是改進這一制造工藝的重要課題之一。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一類負載型過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑及其制備方法與應用。本發(fā)明提供的制備負載型過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑的方法，包括如下步驟1)按照"堿-多醇法"制備過渡金屬或合金納米簇膠體將至少一種過渡金屬的可溶性鹽或含過渡金屬的酸溶解于醇或醇水混合溶液中，配制成濃度為0.01-200g/L的過渡金屬化合物溶液；將堿金屬(鋰、鈉或鉀)的氫氧化物的醇溶液或水溶液或醇水混合液與上述過渡金屬化合物溶液混合，將所得混合液在343-473K加熱，得到過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體；所用醇為乙二醇或丙三醇或其任意比例的混合物；所用醇水混合液中水的體積百分含量為0-50%;堿金屬的氫氧化物與過渡金屬鹽或含過渡金屬的酸的摩爾比為3-20:1;2)分散載體將氮摻雜碳納米管、碳納米管、活性碳、碳黑、a-Fe203、A1203、Si02、Ti02、Sn02、Ce02、Zr02、ZnO分散于水或能溶于水的有機溶劑或該有機溶劑與水的混合液中，攪拌或超聲分散，形成載體懸浮液；其中每升懸浮液中所分散的載體的質(zhì)量為0.1-1000g，優(yōu)選l-100g，更優(yōu)選3-100g;3)將步驟1)制備得到的過渡金屬或合金納米簇膠體和步驟2)所制備的載體懸浮液在攪拌或超聲的條件下混合均勻，然后在273-473K處理0.1-200h，分離出沉淀物，洗滌，在290-523K條件下干燥，得到本發(fā)明提供的過渡金屬或合金納米簇催化劑。上述制備方法的步驟l)中，過渡金屬為Pt，Rh，Ru，Ir或Os。步驟2)中，能溶于水的有機溶劑為碳原子個數(shù)為l-4的一元醇、二元醇或三元醇，丙酮，四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺中的一種或其任意比例的混合物。步驟3)中，過渡金屬或過渡金屬合金的納米簇膠體與載體懸浮液中載體的質(zhì)量比為1:1-1000。上述制備方法中，在步驟2)之前，可先將步驟1)中反應完畢得到的過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體中，加入濃度為0.1-10mol/L的鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、醋酸或甲酸的水溶液，得到過渡金屬或過渡金屬合金納米簇沉淀，再將該過渡金屬或過渡金屬合金納米簇沉淀分散于乙二醇的堿溶液或能溶于水的有機溶劑溶液中，得到過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體。其中，能溶于水的有機溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺。另外，利用上述制備方法得到的過渡金屬或合金納米簇催化劑及該催化劑在2，3，5-三甲基苯醌加氫反應中作為催化劑的應用，也屬于本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明提供的過渡金屬或合金納米簇催化劑中，過渡金屬或合金納米簇的質(zhì)量百分含量為0.1-50%,優(yōu)選為0.5-40%，粒徑為0.7-5nm，優(yōu)選為l-4nm。本發(fā)明采用新的方法，通過將以"堿-多醇法"合成的由溶劑和簡單離子穩(wěn)定的過渡金屬或合金納米簇負載于碳或氧化物載體之上的途徑制備了一類負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑，該類催化劑中的過渡金屬或合金納米簇分布于載體材料的外表面，或介孔與大孔中，過渡金屬或合金納米簇表面原子具有很高的可利用率。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)本發(fā)明利用不同溶劑對本發(fā)明人發(fā)明的"非保護型"金屬或合金納米簇的穩(wěn)定化作用的貢獻不同的性質(zhì)，使金屬納米簇易于吸附于所述載體的表面，使所制備的催化劑中金屬或合金納米簇具有很高的分散度，提高了金屬或合金納米簇表面原子的利用效率；與此同時，采用本發(fā)明的方法對"非保護型"金屬或合金納米簇進行復相化，不會導致金屬納米簇或載體粒子尺寸發(fā)生明顯的變化，因而使催化劑結構易于控制。在合成催化劑的傳統(tǒng)浸漬法中，難以在較寬的金屬載量范圍內(nèi)對金屬納米簇尺寸實行有效的控制，且金屬可進入載體的微孔中，微孔中金屬粒子周圍可供催化反應的空間很小，不利于催化反應的進行。本發(fā)明的催化劑中，金屬或合金納米簇分布于載體材料的外表面或介孔與大孔中，金屬或合金納米簇表面原子具有很高的可利用率，因而本發(fā)明的催化劑具有更高的催化活性。例如由本發(fā)明方法制備的以碳為載體的含5wtn/。Pt的負載型金屬納米簇催化劑對2，3,5-三甲基苯醌氫化反應的催化加氫活性是商購Pt/C催化劑(5wt%Pt，Acros)的1.5倍，而由本發(fā)明方法制備的以A1203為載體的含lwt%Pt的負載型金屬納米簇催化劑對2,3,5-三甲基苯醌氫化反應的催化加氫活性是商購Pt/Al203(1wt%Pt，AlfaAesar)催化劑的4倍。2)本發(fā)明的合成方法不使用酸促沉劑，不會對所述氧化物載體造成腐蝕，同時也有利于環(huán)境保護。本發(fā)明提供的金屬納米簇復相化方法可使金屬納米簇完全負載于所述碳或氧化物載體表面。3)本發(fā)明的合成方法具有很好的普適性，選擇碳或氧化物載體如氮摻雜碳納米管、碳納米管、活性碳、碳黑、a-Fe203、A1203、Si02、Ti02、Sn02、Ce02、Zr02、ZnO等，都可以制備出相應的負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑。圖1為Pt金屬納米簇膠體中Pt金屬納米簇的電鏡照片。圖2為實施例1的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的電鏡照片。圖3為實施例2的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的電鏡照片。圖4為實施例3的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的電鏡照片。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。第一部分制備負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑實施例1:制備含5Wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑將1g六水合氯鉑酸溶解于50ml乙二醇中，在攪拌下將其加入到50ml氫氧化鈉的乙二醇溶液(0.26mol/L)中，在室溫下繼續(xù)攪拌30min，將所得反應物在氮氣保護下于433K回流3h制得"非保護型"鉑金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt的濃度為3.75g/L。透射電子顯微鏡分析表明，Pt金屬納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm。Pt金屬納米簇的電鏡照片如圖1所示。取KetjenEC-300J型碳黑(比表面積，950m2/g)2.0g分散于30ml乙醇中，超聲分散o取28.1ml上述制備的金屬Pt的濃度為3.75g/L的Pt金屬納米簇膠體，在快速攪拌下將其滴加到上述分散有2.0g碳載體(KetjenEC-300J)的乙醇中，繼續(xù)攪拌3h，沉淀經(jīng)減壓抽濾，水洗，在空氣中于353K干燥12h，即制得含鉑5wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑。Pt/C金屬納米簇催化劑的電鏡照片如圖2所示，透射電子顯微鏡(TEM)分析表明，所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm。上述表征結果表明金屬Pt較好地分散于碳載體之上，沒有發(fā)生明顯的聚集。該催化劑在2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能(見實施例15)。實施例2:制備含50wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑將1.3282g六水合氯鉑酸溶解于10ml乙二醇中，在攪拌下將其加入到10ml氫氧化鈉的乙二醇溶液(1.69mol/L)中，在室溫下繼續(xù)攪拌30min，將所得反應物在氮氣保護下于433K回流3h制得"非保護型"鉑金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt的濃度為25.0g/L。取VulcanXC-72R型碳黑(比表面積，256m2/g)0.4g分散于55ml水中，超聲分散。取16.0ml所制備的Pt金屬納米簇膠體，在快速攪拌下滴加到上述分散有0.4g碳載體(VulcanXC-72R)的水中，繼續(xù)攪拌12h，沉淀經(jīng)減壓抽濾，水洗，于353K真空干燥12h，即制得含鉑50wt。/。的Pt/C金屬納米簇催化劑。所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的電鏡照片如圖3所示，透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2.5nm，粒徑分布為l-4nm。上述表征結果表明，金屬Pt納米簇較好地分散于碳載體之上，載體上Pt納米簇之間沒有發(fā)生明顯的聚集。該催化劑在的2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2,3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)8良的催化性能。實施例3:制備含40Wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑按與實施例2相同的方法，調(diào)節(jié)Pt金屬納米簇膠體中Pt金屬納米簇與碳載體(VulcanXC-72R)的質(zhì)量比，制備含鉑40wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑。所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的電鏡照片如圖4所示，透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2.5nm，粒徑分布為1-4nm。上述表征結果表明金屬Pt納米簇較好地分散于碳載體之上，載體上Pt納米簇之間沒有發(fā)生明顯的聚集。該催化劑在的2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能(見實施例15)。實施例4:制備含1wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑取50ml氫氧化鉀的乙二醇溶液(O.50mol/L)，在攪拌下加入含有1g六水合氯鉑酸的50ml乙二醇中，在室溫下繼續(xù)攪拌10min，將所得反應物在433K回流3h，反應過程中以氮氣流通過反應體系，制得"非保護型"鉑金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt的濃度為3.75g/L。透射電子顯微鏡分析表明，鉑金屬納米簇膠體中Pt金屬納米簇的平均粒徑為1.3nm，粒徑分布為0.8-2.0nm。取活性炭(比表面積，1050m2/g)2.0g分散于50ml乙醇中，并劇烈攪拌使其分散均勻。取5.4ml上述制備的Pt金屬納米簇膠體，向其中加入1mol/LHC120ml,將金屬納米簇沉淀離心分離后再分散于5ml含NaOH質(zhì)量百分含量為1%的乙二醇中重新形成Pt金屬納米簇膠體，然后將所得Pt金屬納米簇膠體在超聲、攪拌下滴加到上述分散有2.0g活性炭的乙醇中，室溫下繼續(xù)攪拌2h，沉淀經(jīng)離心分離，水洗，于353K真空干燥12h，即制得含鉑1wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為1.3nm，粒徑分布為0.8-2.0nm。該催化劑在的氫化2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3，5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能(見實施例15)。實施例5:制備含10wt%Pt的Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇催化劑按實施例1方法制備Pt金屬納米簇膠體。氮摻雜碳納米管參照文獻中的方法制備(R.Sen,etal.，B-C-N,C-NandB-NnanotubesproducedbythepyrolysisofprecursormoleculesoverCocatalysts.C%em.尸/>^.Z饑，1998，2S7，671-676)。將2g氮摻雜碳納米管分散于25ml50%的HN03中，在343K下處理2h，冷卻后將沉淀用去離子水洗滌至中性，于353K下干燥12h后備用o取29.6ml所制備的Pt金屬納米簇膠體，在快速攪拌下滴加到30ml分散有1.0g上述氮摻雜碳納米管的乙醇水溶液中(乙醇/水體積比=1:1)，繼續(xù)攪拌12h，沉淀經(jīng)減壓抽濾，水洗，于353K真空干燥12lu即制得含鉑10wt。/。的Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm。該催化劑在的2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能(見實施例16)。實施例6:制備含20Wtn/。貴金屬的Pt-Ru/碳納米管負載型合金納米簇催化劑(Pt:Ru的摩爾比為3:1)將0.5179g六水合氯鉑酸和0.0105g水合三氯化釕溶解于25ml乙二醇中，取25mlNaOH的乙二醇溶液(0.35mol/L)，在攪拌下與上述氯鉑酸和氯化釕的乙二醇溶液混合，在室溫下繼續(xù)攪拌5min，將所得反應物在453K回流3h制得"非保護型"Pt-Ru合金納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt-Ru的濃度為3.97g/L。透射電子顯微鏡分析表明，Pt-Ru合金納米簇膠體中Pt-Ru合金納米簇的平均粒徑為1.9nm，粒徑分布為1.4-2.4nm，EDX分析表明，所制備的合金納米簇粒子由Pt、Ru構成。取商購的多壁碳納米管1g分散于25ml60%的濃HN03中，在343K下處理2h，冷卻后將沉淀用去離子水洗滌至中性，于353K下干燥12h后備用。取12.6ml上述制備的Pt-Ru合金納米簇膠體，在快速攪拌下加入到35ml分散有0.2g上述經(jīng)處理的碳納米管載體的乙二醇水溶液中(乙二醇/水體積比=1:1)，繼續(xù)攪拌10h，沉淀經(jīng)離心分離，洗滌，于400K真空干燥12h，即制得含貴金屬20wt。/0的Pt-Ru/碳納米管負載型合金納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt-Ru/碳納米管負載型合金納米簇催化劑中Pt-Ru合金納米簇的平均粒徑為1.9nm，粒徑分布為1.4-2.4nm該催化劑在2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出良好的催化性能。實施例7:制備含lwtMPt的Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑按實施例1方法制備Pt金屬納米簇膠體。八1203載體按以下方法制備將10.2g異丙醇鋁分散于135ml去離子水中，于353K下攪拌lh，向其中加入lml濃硝酸，在353K下繼續(xù)攪拌2h后，升溫回流12h，冷卻至室溫，將所得沉淀物抽濾，水洗，在353K空氣中干燥10h，再將其在空氣中于823K焙燒3h，冷卻至室溫，研磨，過篩，選取50-100目Al203備用。取5.4ml所制備的Pt金屬納米簇膠體，在快速攪拌下將Pt金屬納米簇膠體滴加到50ml分散有2.0g上述Al2O3的乙醇中，在298K繼續(xù)攪拌1h，將沉淀物從分散體系中離心分離，水洗，于353K真空干燥12h，即制得含鉑1wt。/。的Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm，載體"203—次粒子平均粒徑為15nm，粒徑分布為6-25nm，A1203—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2，3，5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)異的催化性能(見實施例17)。實施例8:制備含0.5wt%Pt的Pt/a-Fe203負載型金屬納米簇催化劑將1g四氯化鉑溶解于50ml乙二醇中得到四氯化鉑的乙二醇溶液，取50ml氫氧化鈉的乙二醇溶液(0.23mol/L)，在攪拌下加入到該四氯化鉑的乙二醇溶液中，在室溫下繼續(xù)攪拌15min，將所得反應液在433K回流3h，制得"非保護型"鉑金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt的濃度為5.76g/L。透射電子顯微鏡分析表明，鉑金屬納米簇膠體中Pt金屬納米簇的平均粒徑為3.8nm，粒徑分布為2.5-5.0nm。a-Fe203載體按以下方法制備分別配置質(zhì)量百分比濃度為10%氨水和4%氯化鐵(0.25mol/L)水溶液，取適量的氨水溶液緩慢滴加到100ml氯化鐵溶液中，最終控制pH在7.5左右，老化5min。將生成的氫氧化鐵沉淀過濾、洗滌至無Cr離子，將濾餅在353K干燥后，再空氣中于673K焙燒3h，冷卻至室溫，即得到a-Fe203。取2.8ml上述制備的Pt金屬納米簇膠體，向其中加入0.5mol/LHN032ml，將金屬納米簇沉淀離心分離后再分散于5ml乙二醇中重新形成Pt金屬納米簇膠體，然后將所得Pt金屬納米簇膠體在超聲、攪拌下滴加到30ml分散有上述2.0a-Fe203載體的N,N-二甲基甲酰胺中，繼續(xù)攪拌10h，沉淀經(jīng)減壓過濾、水洗，在氬氣保護下于523K干燥12h，即制得含鉑0.5wt。/。的PtAx-Fe203負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/a-Fe203負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為3.8nm，粒徑分布為2.5-5.0nm，載體a-Fe203—次粒子平均粒徑為16nm，粒徑分布為12-20nm，a-Fe203—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2,3，5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)異的催化性能。實施例9:制備含0.1wt%Pt的Pt/Si02負載型金屬納米簇催化劑將O.lg六水合氯鉑酸溶解于50ml乙二醇中，取50ml氫氧化鈉的水溶液(0.077mol/L)，在攪拌下加入氯鉑酸的乙二醇溶液中，在室溫繼續(xù)攪拌25min，將所得反應物在氬氣保護下于403K回流3h制得"非保護型"鉑金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt的濃度為0.375g/L。透射電子顯微鏡分析表明，鉑金屬納米簇膠體中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2.4nm，粒徑分布為1.4-4.5nm。Si02載體按以下方法制備取45.0ml正硅酸乙酯，加入47.01!11無水乙醇、7.21111去離子水、6.0ml1.0mol/L的鹽酸，然后343K反應2h，得到無色透明的氧化硅溶膠。調(diào)節(jié)Si02溶膠的pH至7，使之凝膠，然后洗滌、真空343K干燥凝膠，得到白色的Si02粉末，將Si02粉末在673K處理3h，即制得Si02。取5.4ml所得Pt納米簇膠體，向其中加入lmol/L甲酸5.0ml，將金屬納米簇沉淀離心分離后重新分散于5.0ml四氫呋喃中，在快速攪拌下將所得金屬納米簇膠體滴加到20ml分散有2.0g上述Si02的丙酮中，繼續(xù)攪拌90min，沉淀經(jīng)離心分離、水洗后于353K空氣中干燥12h，即制得含鉑0.1wtW的Pt/Si02負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/Si02負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2.4nm，粒徑分布為1.5-4.5nm，載體Si02—次粒子平均粒徑為30nm，粒徑分布為15-50nm，Si02—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2，3，5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)良的催化性能。實施例10:制備含2wt%Rh的Rh/Ti02負載型金屬納米簇催化劑將0.079gRhCl3'3H20(99.9%)溶解于100ml乙二醇中，在電磁攪拌下將其加入到lOmlNaOH的乙二醇溶液(0.25mol/1)中，室溫下繼續(xù)攪拌30min，將所得反應液加熱到433K并維持該加熱、攪拌條件，繼續(xù)反應3h，整個加熱過程中以Ar氣通過反應體系，制得"非保護型"銠金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Rh的濃度為0.31g/l。透射電子顯微鏡分析表明，銠金屬納米簇膠體中Rh金屬納米簇的平均粒徑為1.3nm，粒徑分布為0.7-2.1nm。載體Ti02按以下方法制備在手套箱中量取10.0ml異丙醇鈦，加入10.0ml無水乙醇稀釋(稀釋過程中放熱)，待冷卻至室溫后，在劇烈攪拌下降其逐滴加入到60.0ml濃度為0.2mol/L的HN03中，然后在353K膠溶10h，再超聲處理30min，得到半透明的Ti02溶膠。調(diào)節(jié)Ti02溶膠的pH至7使其凝膠化，然后洗滌凝膠、于343K真空干燥10h，得到白色的Ti02粉末，將Ti02粉末在673K處理3h，即制得Ti02。取19.7ml所制備的Rh金屬納米簇膠體，在快速攪拌下將Rh金屬納米簇膠體滴加到50ml分散有0.3g上述Ti02的乙醇水溶液中(乙醇/水體積比=1:1)，在298K繼續(xù)攪拌lh，將沉淀物從分散體系中離心分離，水洗，于353K真空干燥12h，即制得含銠2wt。/。的Rh/Ti02負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Rh/Ti02負載型金屬納米簇催化劑中Rh金屬納米簇的平均粒徑為1.3nm，粒徑分布為0.7-2.2nm，載體1102—次粒子平均粒徑為17nm，粒徑分布為10-30nm，1102—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應具有良好的催化性能。實施例11:制備含3wt%Ru的Ru/Sn02負載型金屬納米簇催化劑稱取0.095gRuCl3'6H20(99.9%)溶解于100ml乙二醇中，在電磁攪拌下向其中加入10ml氫氧化鈉水溶液(0.5mol/1)，室溫下繼續(xù)攪拌30min，將所得反應液加熱到433K并維持該加熱、攪拌條件，繼續(xù)反應3h，整個加熱過程中以Ar氣通過反應體系，制得"非保護型"釕金屬納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Ru的濃度為0.32g/1。透射電子顯微鏡分析表明，釕金屬納米簇膠體中Ru金屬納米簇的平均粒徑為1.1nm，粒徑分布為0.7-2.2nm。載體Sn02按以下方法制備把10.0ml無水氯化錫滴加到40.0ml丙醇中，反應13放熱，待其冷卻至室溫后，將20.0ml丙醇與5.0ml水的混合溶液滴加到該溶液中。室溫攪拌1h后再向其中加入40.0ml異丙醇與10.0ml水的混合溶液，繼續(xù)攪拌1h制得Sn02溶膠。調(diào)節(jié)Sn02溶膠的pH至7使其凝膠化，然后洗滌凝膠、于343K真空干燥凝膠，得到白色的Sn02粉末，將Sn02粉末在673K處理3h，即制得Sn02。取48.3ml所制備的Ru金屬納米簇膠體，在快速攪拌下將Ru金屬納米簇膠體滴加到50ml分散有0.5g上述Sn02的乙醇水溶液中(乙醇/水體積比=1:3)，在298K繼續(xù)攪拌lh，減壓抽濾分離體系的沉淀物，并用去離子水洗滌，于363K真空干燥12h，即制得含釕3wt。/。的Ru/Sn02負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Ru/Sn02負載型金屬納米簇催化劑中Ru金屬納米簇的平均粒徑為l.lnm，粒徑分布為0.7-2.2nm，載體Sn02—次粒子平均粒徑為20nm，粒徑分布為5-50nm，Sn02—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3，5-三甲基氫醌的反應具有良好的催化性能。實施例12:制備含3wt%Pt的Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑按實施例1方法制備Pt金屬納米簇膠體。Ce02載體參照文獻中的方法制備(Q.Fu，etal.，NanostructuredAu-Ce02catalystsforlow-temperaturewater-gasshift.Cato/y57》丄e"eAs2001，77，87-95)。取16.5ml所制備的Pt金屬納米簇膠體，在快速攪拌下將Pt金屬納米簇膠體滴加到50ml分散有2.0g上述CeO2的四氫呋喃、水混合溶劑(體積比-l:2)中，在298K繼續(xù)攪拌lh，將沉淀物從分散體系中離心分離，水洗，于373K真空干燥12h，即制得含鉑3wt"/。的Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑中Pt金屬納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm，載體Ce02—次粒子平均粒徑為40nm，粒徑分布為25-100nm,Ce02—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3，5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)良的催化性能(見實施例18)。實施例13:制備含lwt%貴金屬的Pt-Ir/Zr02負載型合金納米簇催化劑(Pt:Ir的摩爾比為5:1)將0.4990g六水合氯鉑酸和0.0679g水合三氯化銥溶解于50ml乙二醇中，取50ml氫氧化鈉的乙二醇溶液(NaOH濃度為0.6mol/L)在攪拌下加入到上述溶液中，在14室溫下繼續(xù)攪拌15min，將所得反應物在氬氣保護下于453K回流3h制得"非保護型"Pt-Ir合金納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt-Ir的濃度為2.25g/L。透射電子顯微鏡分析表明，Pt-Ir合金納米簇膠體中Pt-Ir合金納米簇的平均粒徑為1.5nm，粒徑分布為1-3nm。載體Zr02參照文獻中的方法制備(J.Santiesteban，etal.，InfluenceofthepreparativemethodontheactivityofhighlyacidicWOx/Zr02andtherelativeacidactivitycomparedwithzeolites./C"to/.1997，76S，431-441)。取4.5ml所得Pt-Ir合金納米簇膠體，在超聲條件下加入到20ml分散有1.0g上述Zr02載體的乙醇水溶液中(乙醇/水體積比=1:1)，繼續(xù)攪拌60min，將沉淀離心分離，洗滌，在氬氣保護下于353K干燥12h，即制得含貴金屬lwtM的Pt-Ir/Zr02負載型合金納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt-Ir/Zr02負載型合金納米簇催化劑中Pt-Ir合金納米簇的平均粒徑為1.5nm，粒徑分布為1-3nm，Zr02—次粒子平均粒徑為35nm，粒徑分布為20-70nm，Zr02—次粒子之間緊密結合，形成網(wǎng)狀多孔結構。該催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)異的催化性能。實施例14:制備含3wty。貴金屬的Pt-Rh-Ir/ZnO負載型合金納米簇催化劑(Pt:Rh:Ir的摩爾比為4:1:1)將0.5179g六水合氯鉑酸、0.0658g水合三氯化銠和0.0882g水合三氯化銥溶解于50ml乙二醇與丙三醇的混合溶液(乙二醇/丙三醇體積比=5:1)中，在攪拌下將50mlNaOH的乙二醇溶液(0.16mol/L)加入到其中，在室溫下繼續(xù)攪拌5min，將所得反應物在氮氣保護下于453K回流3h制得"非保護型"Pt-Rh-Ir合金納米簇膠體，冷卻至室溫備用，其中金屬Pt-Rh-Ir的濃度為2.69g/L。透射電子顯微鏡對Pt-Rh-Ir分析表明，Pt-Rh-Ir合金納米簇膠體中Pt-Rh-Ir合金納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為l-3nm，EDX分析表明Pt-Rh-Ir合金納米簇由上述三種金屬構成。載體ZnO參照文獻中的方法制備(L.Vayssieres,etal.，GrowthofarrayednanorodsandnanowiresofZnOfromaqueoussolutions.M她r.2003，75，464-466)。取23.0ml所得Pt-Rh-Ir合金納米簇膠體，向其中加入0.5mol/L硫酸95ml，將金屬納米簇沉淀離心分離后再分散于25ml四氫呋喃中重新形成Pt-Ru-Ir合金納米簇膠體，然后將所得Pt-Ru-Ir合金納米簇膠體在快速攪拌下加入到20ml分散有2.0g上述ZnO載體的乙醇水溶液中(乙醇/水體積比=1:1)，繼續(xù)攪拌90min，離心分離沉淀，洗滌，于353K真空干燥12h，即制得含貴金屬3wte/。的Pt-Rh-Ir/ZnO負載型合金納米簇催化劑。透射電子顯微鏡分析表明，所制備的Pt-Rh-Ir/ZnO負載型合金納米簇催化劑中Pt-Rh-Ir合金納米簇的平均粒徑為2nm，粒徑分布為1-3nm，ZnO呈棒狀，直徑為100-200nm，長度達到10左右。該催化劑對2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2,3,5-三甲基氫醌的反應具有優(yōu)良的催化性能。選擇Pt、Rh、Ru、Ir、Os等的可溶性鹽或酸中的兩種或多種，采用與實施例1-14類似的方法，可以制備含有這些過渡金屬的負載型合金納米簇的催化劑。第二部分負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑催化反應實施例本發(fā)明提供的負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑具有優(yōu)異的催化性能，因而具有廣泛的應用價值。本發(fā)明提供的負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑中的過渡金屬或合金納米簇吸附于載體的外表面或較大的孔中，具有很高的分散度和可及空間，提高了過渡金屬或合金納米簇表面原子的利用效率，在2,3，5-三甲基苯醌氫化反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性。將本發(fā)明的負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑分散于適量的有機溶劑中，在氫氣氣氛下使催化劑活化，將2，3，5-三甲基苯醌的有機溶液加入反應器中，在攪拌下實施加氫反應，產(chǎn)物用氣相色譜檢測。反應完畢后可采用離心或過濾等方式將催化劑與反應物分離，重復使用。通常情況下，氫化反應條件溫度，273-353K;壓力，0.1-10MPa;溶劑可以采用乙酸乙酯、醇或其他有機溶劑(例如，四氫呋喃(THF)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，甲苯等)。實施例15:Pt/C負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/C催化劑催化2,3,5-三甲基苯醌氫化性能對比1)含1wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/C催化劑的性能對比將O.lg實施例4所制備的含鉑1wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，在303K，0.1MPa氫氣壓力下使催化劑活化0.5h，將3mmol2,3,5-三甲基苯醌溶解于10ml乙酸乙酯中，加入到上述10ml分散有Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的乙酸乙酯中，在氫氣壓力為O.lMPa，溫度為303K和攪拌的條件下進行催化反應，產(chǎn)物用氣相色譜分析。將商購的含鉑1wtM的Pt/C催化劑(Acros)在相同的條件下進行測試。實驗結果列于表l。2)含5wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/C催化劑的性能對比將0.03g實施例1所制備的含鉑5wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，在303K，0.1MPa氫氣壓力下使催化劑活化0.5h，將3mmol2,3,5-三甲基苯醌溶解于10ml乙酸乙酯中，加入到上述10ml分散有Pt/C負載型金屬納米簇催化劑的乙酸乙酯中，在氫氣壓力為0.1MPa，溫度為303K和攪拌的條件下進行催化反應，產(chǎn)物用氣相色譜分析。將商購的含鉑5wte/。的Pt/C催化劑(Acros)在相同的條件下進行測試。實驗結果列于表l。3)含40wt%Pt的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/C催化劑的性能對比將0.005g實施例3所制備的含鉑40wt。/。的Pt/C負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，置于高壓釜中，在303K，lMPa氫氣壓力下使催化劑活化0.5h，然后向其中加入10ml含有20mmol2,3,5-三甲基苯醌的乙酸乙酯溶液，在氫氣壓力為1.3MPa、溫度為303K和攪拌的條件下進行催化反應，產(chǎn)物用氣相色譜分析。將商購的含鉑40wtn/。的Pt/C催化劑(Aldich)在相同的條件下進行測試。實驗結果列于表l。表1Pt/C負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/C催化劑催化2，3，5-三甲基苯醌的氫化<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實施例16:Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇催化劑催化2，3,5-三甲基苯醌氫化性能將0.01g實施例5所制備的含鉑10Wt。/。的Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，置于高壓釜中，在303K，0.5MPa氫氣壓力下使催化劑活化0.5h，然后向其中加入10ml含有3mmol2,3,5-三甲基苯醌的乙酸乙酯溶液，在氫氣壓力為l.OMPa，溫度為303K和攪拌的條件下進行催化反應，取反應15min后的產(chǎn)物用氣相色譜分析。該催化劑催化性能結果列于表2。表2Pt/氮摻雜碳納米管負載型金屬納米簇催化劑催化2,3,5-三甲基苯醌的氫化性能<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實施例17:Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/Al203催化劑催化2,3,5-三甲基苯醌氫化性能對比將0.03g實施例7所制備的含鉑1wt。/。的Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，在0.1MPa氫氣，303K下使催化劑活化0.5h，將3mmol2,3,5-三甲基苯醌溶解于IOml乙酸乙酯中，加入到上述IOml分散有該Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑的乙酸乙酯中，在氫氣壓力為O.lMPa，溫度為303K和攪拌的條件下進行催化反應，產(chǎn)物用氣相色譜分析。將商購的含鉑1wtM的Pt/Al203催化劑(AlfaAesar)在相同的條件下進行測試。Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/Al203催化劑催化2,3,5-三甲基苯醌氫化性能如表3所示。表3Pt/Al203負載型金屬納米簇催化劑和商購Pt/Al203催化劑催化2，3,5-三甲基苯醌的氫化性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實施例18:Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑催化2，3,5-三甲基苯醌氫化性能將0.02g實施例12所制備的含鉑3wtW的Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑分散于10ml乙酸乙酯中，置于高壓釜中，在313K，0.5MPa氫氣壓力下使催化劑活化0.5h，然后向其中加入10ml含有3mmo12,3，5-三甲基苯醌的乙酸乙酯溶液，在氫氣壓力為1.5MPa，溫度為333K和攪拌的條件下進行催化反應，取反應30min后的產(chǎn)物用氣相色譜分析。該催化劑催化性能結果列于表4。表4Pt/Ce02負載型金屬納米簇催化劑催化2，3，5-三甲基苯醌氫化性能催化劑用量反應時間轉化率催化劑(g)(min)(%)Pt/Ce02(3wt%Pt)0.0230>99上述實施例中的催化實驗結果表明，本發(fā)明的負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑在2，3,5-三甲基苯醌氫化合成2，3,5-三甲基氫醌的反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。權利要求1、一種制備過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑的方法，包括如下步驟1)將一種或幾種過渡金屬的鹽或酸溶于醇或醇水混合液中，得到過渡金屬化合物溶液；將堿金屬的氫氧化物的醇和/或水溶液與所述過渡金屬化合物溶液混合，反應完畢后得到過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體；2)將載體分散于溶劑中，得到載體懸浮液；其中，所述載體為氮摻雜碳納米管、碳納米管、活性碳、碳黑、α-Fe2O3、Al2O3、SiO2、TiO2、SnO2、CeO2、ZrO2或ZnO；3)將所述步驟1)得到的過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體與所述步驟2)得到的載體懸浮液混勻，分離干燥后得到所述過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑。2、根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，所述過渡金屬為Pt、Rh、Ru、Ir或Os，所述醇為乙二醇和/或丙三醇；所述堿金屬為鋰、鈉或鉀；所述步驟2)中，所述溶劑為水和/或能溶于水的有機溶劑。3、根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，所述能溶于水的有機溶劑選自下述溶劑中的任意一種或其任意比例的混合物Cl-C4的一元醇、二元醇或三元醇，丙酮，四氫呋喃，N,N-二甲基甲酰胺。4、根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，過渡金屬納米簇膠體為Pt、Rh、Ru或Ir納米簇膠體；所述過渡金屬合金納米簇為Pt、Rh、Ru、Ir或Os中的任意兩種或兩種以上元素形成的合金納米簇膠體；所述步驟2)中，載體為氮摻雜碳納米管或Ce02。5、根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，所述過渡金屬化合物溶液的濃度為0.01-200g/L，所述醇水混合液中水的體積百分含量為0-50%;所述堿金屬的氫氧化物與所述過渡金屬的鹽或酸的摩爾比為3-20:1;所述步驟2)中，所述每升載體懸浮液中所分散的載體的質(zhì)量為0.1-1000g;所述步驟3)中，所述過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體與所述載體懸浮液中載體的質(zhì)量比為1:1-1000。6、根據(jù)權利要求l-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，反應溫度為343-473K;所述步驟2)中，所述每升載體懸浮液中所分散的載體的質(zhì)量為l-100g，優(yōu)選3-100g。7、根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟3)中，所述分離步驟是在273-473K處理0.1-200h后分離出沉淀物；所述干燥步驟是將所述分離步驟得到的沉淀物于290-523K進行干燥。8、根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟2)中，所述分散為超聲或攪拌分散；所述步驟3)中，所述混勻是在超聲或攪拌條件下進行的。9、根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，在所述反應完畢后，向所述過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體中加入鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、醋酸或甲酸的水溶液，得到過渡金屬或過渡金屬合金納米簇沉淀，再將所述過渡金屬或過渡金屬合金納米簇沉淀分散于乙二醇的堿溶液或能溶水的有機溶劑的溶液中，得到過渡金屬納米簇膠體或過渡金屬合金納米簇膠體。10、根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、草酸、醋酸或甲酸的水溶液的濃度為0.1-10mol/L;所述能溶于水的有機溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、四氫呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。11、權利要求1-10任一所述的制備方法得到的過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑。12、根據(jù)權利要求ll所述的催化劑，其特征在于所述過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑中，包括過渡金屬或過渡金屬合金納米簇和載體；其中，所述載體為氮摻雜碳納米管、碳納米管、活性碳、碳黑、a-Fe203、A1203、Si02、Ti02、Sn02、Ce02、Zr02或ZnO，優(yōu)選Ce02或氮摻雜碳納米管。13、根據(jù)權利要求11或12所述的催化劑，其特征在于所述過渡金屬或合金納米簇催化劑中，過渡金屬或過渡金屬合金納米簇的質(zhì)量百分含量為0.1-50%，優(yōu)選0.5-40%;粒徑為0.7-5nm，優(yōu)選1-4nm。14、權利要求11-13任一所述的過渡金屬或過渡金屬合金納米簇催化劑在2，3，5-三甲基苯醌加氫反應中的應用。全文摘要本發(fā)明公開了一類過渡金屬或合金納米簇催化劑及其制備方法與應用。本發(fā)明以新的方法，通過將以“堿-多醇法”合成的由溶劑和簡單離子穩(wěn)定的過渡金屬或合金納米簇負載于碳或氧化物載體之上的途徑制備了一類負載型過渡金屬或合金納米簇催化劑。該催化劑中過渡金屬或合金納米簇的含量為0.1-50wt％，粒徑為0.7-5nm。該催化劑中的過渡金屬或合金納米簇分布于載體材料的外表面或介孔與大孔中，金屬或合金納米簇表面原子具有很高的可利用率。該催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化反應具有優(yōu)異的催化性能，所制備的Pt/Al₂O₃和Pt/C負載型金屬納米簇催化劑對2，3，5-三甲基苯醌氫化反應的催化活性都遠高于相應的商購催化劑。文檔編號B01J23/89GK101670286SQ200810222278公開日2010年3月17日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權日2008年9月12日發(fā)明者巖劉,劉洪全,遠王,寧鄭申請人:北京大學