1.一種炭載鈀催化劑,其特征在于:該催化劑是由鈀顆粒負(fù)載在納米碳材料載體上形成;所述納米碳材料載體為核殼結(jié)構(gòu),其中:納米金剛石為核,類石墨烯為殼層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭載鈀催化劑,其特征在于:所述鈀顆粒負(fù)載在殼層類石墨烯上,所述類石墨烯是由1-3層石墨烯材料堆疊而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭載鈀催化劑,其特征在于:所述納米碳材料載體的比表面積在300-400m2/g之間,總孔容為1.3-1.5cm3/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭載鈀催化劑,其特征在于:所述炭載鈀催化劑中,鈀的含量為0.5-2.3wt.%,鈀顆粒平均粒徑為1.5-2.0nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭載鈀催化劑,其特征在于:所述炭載鈀催化劑在350-650℃條件下焙燒后,負(fù)載的鈀顆粒平均粒徑從1.5-2.0nm增大至2.0-2.6nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的炭載鈀催化劑的制備方法,其特征在于:該方法包括如下步驟:
(1)納米碳材料載體的制備:
納米碳材料載體是通過焙燒新鮮的納米金剛石得到的,具體過程為:將新鮮的納米金剛石粉末放入磁舟中,將磁舟放入管式爐,通入惰性氣氛,以5K/min的速率升至500-1100℃,保溫4-6h,即獲得具有核殼結(jié)構(gòu)的納米碳材料載體;
(2)將納米碳材料載體分散在水中,得到碳載體懸浮液,用碳酸鈉溶液將其pH值調(diào)至9-10;
(3)將硝酸鈀溶解在稀硝酸溶液中形成硝酸鈀溶液,用碳酸鈉溶液將硝酸鈀溶液pH值調(diào)至7-8;
(4)將pH值為7-8的硝酸鈀溶液加入pH值為9-10的碳載體懸浮液中;在80-100℃下攪拌0.5-1h,冷卻,過濾,干燥,用氫氣在150-200℃下還原1-2h,即獲得所述炭載鈀催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的炭載鈀催化劑的應(yīng)用,其特征在于:所述炭載鈀催化劑應(yīng)用于Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭載鈀催化劑的應(yīng)用,其特征在于:所述Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)中,所用的溶劑是乙醇和水的混合液,反應(yīng)溫度為50-85℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的炭載鈀催化劑的應(yīng)用,其特征在于:所述炭載鈀催化劑應(yīng)用于CO氧化反應(yīng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的炭載鈀催化劑的應(yīng)用,其特征在于:所述CO氧化反應(yīng)的工藝條件為:空速17040mL·h-1·gcat-1,CO的體積濃度0.9%,CO和O2的體積比為1:2~1:10。