專利名稱：納米銅鋅合金催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種利用專用設(shè)備將兩種不同熔點(diǎn)的金屬銅和鋅經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)、充氣、碰撞、鈍化等過(guò)程制備納米cuzn合金催化劑的方法。
眾所周知，銅的熔點(diǎn)為1083℃，鋅的熔點(diǎn)是400℃，按常規(guī)的金屬納米催化劑的制備方法，將兩者放在一起加熱就很難形成納米合金超微粒子，這是因?yàn)殇\的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于銅的熔點(diǎn)，同時(shí)加熱，鋅原子先前蒸發(fā)，而銅原子后蒸發(fā)，兩種蒸發(fā)原子缺少相互碰撞的機(jī)會(huì)，從而缺少形成合金的機(jī)會(huì)，使形成cuzn合金超微粒子很少，所以，這種方法能耗大，產(chǎn)率低。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，利用納米cuzn合金催化劑制備裝置，經(jīng)電源分別控制兩個(gè)坩鍋的加熱，使熔點(diǎn)不同的銅和鋅同時(shí)蒸發(fā)原子，并使其充分碰撞形成合金超微粒子，達(dá)到節(jié)約能源，產(chǎn)率高的效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明選用納米cuzn合金催化劑制備裝置，將銅料裝在上坩鍋內(nèi)，將鋅料裝在下坩鍋內(nèi)，先接通上坩鍋的加熱電源，對(duì)其銅料加熱，待銅原子有蒸發(fā)時(shí)，再接通下坩鍋的加熱電源，對(duì)其鋅料加熱，使之有鋅原子蒸發(fā)，當(dāng)銅和鋅均有原子蒸發(fā)后，經(jīng)導(dǎo)氣管通入氬氣，氬氣的出氣方向?yàn)樗椒较?，并垂直正?duì)著銅、鋅原子的蒸發(fā)方向，以使氬氣與蒸發(fā)的銅鋅原子形成垂直正交運(yùn)動(dòng)?？繗鍤獾臍饬魍苿?dòng)銅、鋅原子改變?cè)瓉?lái)運(yùn)動(dòng)方向而互相碰撞，繼而形成納米cuzn合金超微粒子而沉積在冷阱上。收取冷阱上的納米cuzn超微粒子后通入少量空氣使其鈍化而制成納米cuzn合金催化劑。
本發(fā)明方法由于選用了專有的納米cuzn合金催化劑制備裝置，與現(xiàn)有技術(shù)方法相比，具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，制成產(chǎn)品率高，節(jié)約能源等突出優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施采用在高真空度的真空室中裝置上、下兩個(gè)坩鍋，兩對(duì)電源分別控制對(duì)兩個(gè)坩鍋的加熱，這樣能保證使兩個(gè)坩鍋中不同熔點(diǎn)的兩種金屬同時(shí)有原子蒸發(fā)。因?yàn)閮蓚€(gè)坩鍋為上下排列放置，因而采用振動(dòng)加料器的兩個(gè)加料盒分別向兩個(gè)坩鍋中加料。先將裝置的真空室抽至10-5τ的真空度，將備好的銅料放入上坩鍋中，將備好的鋅料放入下坩鍋中，然后接通上坩鍋的加熱電源，由于銅的熔點(diǎn)是1083℃，遠(yuǎn)高于鋅的熔點(diǎn)(400℃)，所以接通電源后將銅料加熱到有原子蒸發(fā)后再接通下坩鍋的加熱電源使鋅料加熱至有原子蒸發(fā)，當(dāng)銅和鋅都有原子蒸發(fā)后，在與兩種蒸發(fā)原子垂直方向加入氬氣，一方面引發(fā)熱等離子體弧，一方面由于氬氣與蒸發(fā)原子垂直正交，推動(dòng)兩種原子的碰撞，這樣便會(huì)加快銅原子和鋅原子的碰撞結(jié)合，形成合金納米超微粒子。由于裝置的結(jié)構(gòu)而使cuzn合金納米超微粒子沉積在真空室上部的冷阱上，然后，利用常規(guī)方法收取冷阱上的納米cuzn超微粒子，再用常規(guī)方法加入少量空氣使超微粒子鈍化后即可得到納米cuzn合金催化劑。
制成的納米cuzn合金催化劑在使用前應(yīng)進(jìn)行活化，其活化條件為溫度170℃，氫壓為4個(gè)大氣壓，時(shí)間2分鐘。
權(quán)利要求
1.一種利用專用設(shè)備將兩種不同熔點(diǎn)的金屬銅和鋅經(jīng)加熱蒸發(fā)、充氣、碰撞及鈍化等過(guò)程制備納米CuZn合金催化劑的方法，其特征在于銅料裝在上坩鍋內(nèi)，鋅料裝在下坩鍋內(nèi)，先接通上坩鍋的加熱電源對(duì)銅料加熱，待銅原子有蒸發(fā)時(shí)，再接通下坩鍋的加熱電源對(duì)鋅料加熱，使之有鋅原子蒸發(fā)，當(dāng)銅和鋅均有原子蒸發(fā)后，通入氬氣，其氬氣的出氣方向?yàn)樗椒较虿⒋怪闭龑?duì)著銅、鋅原子的蒸發(fā)方向，靠氬氣的氣流推動(dòng)鋅、銅原子互相碰撞，形成納米CuZn合金超微粒子而沉積在冷阱上，收取冷阱上的納米CuZn超微粒子后通入空氣使其鈍化而制成納米CuZn合金催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米cuzn合金催化劑的制備方法，其特征在于真空室抽至10-5τ的真空度，制成的納米cuzn合金催化劑在使用前應(yīng)進(jìn)行活化，其活化條件為溫度170℃，氫壓為4個(gè)大氣壓，時(shí)間2分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將兩種不同熔點(diǎn)的金屬銅和鋅經(jīng)加熱、蒸發(fā)、充氣、碰撞及鈍化等過(guò)程制備納米CuZn合金催化劑的方法，先將銅料和鋅料分別放在上、下排列的兩個(gè)坩堝內(nèi)，先后通電加熱讓其同時(shí)有原子蒸發(fā)后，再正交方向通入氬氣引發(fā)等離子體弧，形成納米CuZn合金超微粒子沉積在冷阱上，再收取后通入空氣使其鈍化便可制成催化劑，其工藝簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品收率高，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)B01J23/80GK1105288SQ94115079
公開日1995年7月19日 申請(qǐng)日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者張志琨, 崔作林, 陳克正 申請(qǐng)人:青島化工學(xué)院