r>[0068]實(shí)施例b
[0069]本實(shí)施例提供一種鉑復(fù)合催化劑的制備方法,包括如下步驟:
[0070]I)將粒徑為5nm的Pt粒子外表面包裹上PS殼層,得到粒徑為60nm的不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0071]所述Pt粒子具體制法:取60mg聚乙烯吡咯烷酮、30mg氯鉑酸,溶解在1mL水和60mL乙醇的混合溶液中;加熱100°C回流6小時后,加入10mL丙酮沉淀,再水洗得到Pt粒子(納米粒子);
[0072]所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)具體制法:取60mg過硫酸鉀、1mg 4_苯乙稀磺酸鈉水合物,加入到1mL水和30mL乙醇的混合溶液中;加熱到100°C回流6小時后,瞬間加入0.5mL混合重量比50:1的苯乙烯/ 二乙烯基苯混合物,10分鐘后,立即加入10.0mL Pt納米粒子,再在100°C加熱回流10小時后,以乙醇和水的混合溶液洗滌5次,得到所述不對稱Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0073]2)將所述不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)與Lutensol A05模板劑,加入乙酸鎳回流后,得到粒徑為80nm的Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)(厚度均勻的N1殼層包裹Pt/PS核殼結(jié)構(gòu));
[0074]所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)具體制法:將1mL所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu),與Brij-30或Lutensol A05中一種或兩種按照50:1混合,然后加入到10mmol乙酸鎳中,100°C加熱回流5小時后,1000轉(zhuǎn)/分鐘離心分離,再用乙醇洗滌5次后,100°C烘干10小時,得到Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)。
[0075]3)將所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)在600°C下煅燒6小時,一步除去PS以及步驟2)中加入的Lutensol A05模板劑。由此即可得到本發(fā)明的鈾復(fù)合催化劑(亦即空心介孔Pt/m-Ni0復(fù)合催化劑),該鉑復(fù)合催化劑具有高活性、高溫?zé)岱€(wěn)定的特點(diǎn)。
[0076]經(jīng)由上述方法,本實(shí)施例可提供一種鉑復(fù)合催化劑(空心介孔Pt/m-N1復(fù)合催化劑),其為以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子(即,空心介孔Pt/m-N1復(fù)合結(jié)構(gòu))。
[0077]其中,所述Pt粒子的粒徑為5nm ;所述N1外殼的介孔孔徑為3nm ;所述N1外殼的厚度為20nm ;所述以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子的粒徑為80nm。
[0078]本實(shí)施例的鉑復(fù)合催化劑可應(yīng)用于一氧化碳氧化(一氧化碳氧化成二氧化碳的反應(yīng))和對-氯硝基苯加氫反應(yīng)(對-氯硝基苯加氫制備對-氯苯胺的反應(yīng))中。
[0079]實(shí)施例c
[0080]本實(shí)施例提供一種鉑復(fù)合催化劑的制備方法,包括如下步驟:
[0081]I)將粒徑為4nm的Pt粒子外表面包裹上PS殼層,得到粒徑為55nm的不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0082]所述Pt粒子具體制法:取30mg聚乙烯吡咯烷酮、20mg氯鉑酸,溶解在5mL水和45mL乙醇的混合溶液中;加熱90°C回流4小時后,加入70mL丙酮沉淀,再水洗得到Pt粒子(納米粒子);
[0083]所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)具體制法:取30mg過硫酸鉀、5mg 4-苯乙稀磺酸鈉水合物,加入到5mL水和20mL乙醇的混合溶液中;加熱到80°C回流3小時后,瞬間加入0.3mL混合重量比25:1的苯乙烯/ 二乙烯基苯混合物,5分鐘后,立即加入5mL Pt納米粒子,再在80°C加熱回流5小時后,以乙醇和水的混合溶液洗滌3次,得到所述不對稱Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0084]2)將所述不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)與Brij-30模板劑,加入乙酸鎳回流后,得到粒徑為70nm的Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)(厚度均勻的N1殼層包裹Pt/PS核殼結(jié)構(gòu));
[0085]所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)具體制法:將5mL所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu),與Brij-30或Lutensol A05中一種或兩種按照25:1混合,然后加入到50mmol乙酸鎳中,80°C加熱回流3小時后,500轉(zhuǎn)/分鐘離心分離,再用乙醇洗滌3次后,80°C烘干5小時,得到Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu);
[0086]3)將所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)在400°C下煅燒5小時,一步除去PS以及步驟2)中加入的Brij-30模板劑。由此即可得到本發(fā)明的鉑復(fù)合催化劑(亦即空心介孔Pt/m-N1復(fù)合催化劑),該鉑復(fù)合催化劑具有高活性、高溫?zé)岱€(wěn)定的特點(diǎn)。
[0087]經(jīng)由上述方法,本實(shí)施例可提供一種鉑復(fù)合催化劑(空心介孔Pt/m-N1復(fù)合催化劑),其為以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子(即,空心介孔Pt/m-N1復(fù)合結(jié)構(gòu))。
[0088]其中,所述Pt粒子的粒徑為4nm ;所述N1外殼的介孔孔徑為2nm ;所述N1外殼的厚度為15nm ;所述以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子的粒徑為70nm。
[0089]本實(shí)施例的鉑復(fù)合催化劑可應(yīng)用于一氧化碳氧化(一氧化碳氧化成二氧化碳的反應(yīng))和對-氯硝基苯加氫反應(yīng)(對-氯硝基苯加氫制備對-氯苯胺的反應(yīng))中。
[0090]實(shí)施例d
[0091]本實(shí)施例提供一種鉑復(fù)合催化劑的制備方法,包括如下步驟:
[0092]I)將粒徑為4.5nm的Pt粒子外表面包裹上PS殼層,得到粒徑為57nm的不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0093]所述Pt粒子具體制法:取40mg聚乙烯吡咯烷酮、25mg氯鉑酸,溶解在6mL水和50mL乙醇的混合溶液中;加熱95°C回流5小時后,加入80mL丙酮沉淀,再水洗得到Pt粒子(納米粒子);
[0094]所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)具體制法:取40mg過硫酸鉀、6mg 4-苯乙稀磺酸鈉水合物,加入到6mL水和25mL乙醇的混合溶液中;加熱到90°C回流4小時后,瞬間加入0.4mL混合重量比30:1的苯乙烯/ 二乙烯基苯混合物,6分鐘后,立即加入6mL Pt納米粒子,再在90°C加熱回流6小時后,以乙醇和水的混合溶液洗滌4次,得到所述不對稱Pt/PS核殼結(jié)構(gòu);
[0095]2)將所述不對稱的Pt/PS核殼結(jié)構(gòu)與Lutensol A05模板劑,加入乙酸鎳回流后,得到粒徑為75nm的Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)(厚度均勻的N1殼層包裹Pt/PS核殼結(jié)構(gòu));
[0096]所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)具體制法:將6mL所述Pt/PS核殼結(jié)構(gòu),與Brij-30或Lutensol A05中一種或兩種按照30:1混合,然后加入到60mmol乙酸鎳中,90°C加熱回流4小時后,800轉(zhuǎn)/分鐘離心分離,再用乙醇洗滌4次后,90°C烘干6小時,得到Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)。
[0097]3)將所述Pt/PS/N1核殼結(jié)構(gòu)在500°C下煅燒5小時,一步除去PS以及步驟2)中加入的Lutensol A05模板劑。由此即可得到本發(fā)明的鈾復(fù)合催化劑(亦即空心介孔Pt/m-N1復(fù)合催化劑),該鉑復(fù)合催化劑具有高活性、高溫?zé)岱€(wěn)定的特點(diǎn)。
[0098]經(jīng)由上述方法,本實(shí)施例可提供一種鉑復(fù)合催化劑(空心介孔Pt/m-N1復(fù)合催化劑),其為以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子(即,空心介孔Pt/m-N1復(fù)合結(jié)構(gòu))。
[0099]其中,所述Pt粒子的粒徑為4.5nm ;所述N1外殼的介孔孔徑為2.5nm ;所述N1外殼的厚度為18nm ;所述以Pt粒子為核心、以介孔N1為外殼的空心核殼粒子的粒徑為75nm0
[0100]本實(shí)施例的鉑復(fù)合催化劑可應(yīng)用于一氧化碳氧化(一氧化碳氧化成二氧化碳的反應(yīng))和對-氯硝基苯加氫反應(yīng)(對-氯硝基苯加氫制備對-氯苯胺的反應(yīng))中。
[0101]本發(fā)明的技術(shù)原理,及其技術(shù)效果詳敘如下:
[0102]為實(shí)現(xiàn)高催化活性,鉑納米粒子核應(yīng)該與反應(yīng)物充分接觸,同時外表面的殼層應(yīng)具有允許反應(yīng)物和產(chǎn)物快速擴(kuò)散的性能。包裹在空心介孔殼層里的鉑納米粒子,每個鉑納米粒子有一個均相的環(huán)境。介孔的尺寸小于鉑納米粒子的尺寸,在苛刻的高溫催化條件下鈾納米粒子仍能穩(wěn)定存在。
[0103]基于上述原理,本發(fā)明提供一種空心介孔N1殼層包裹的單分散鉑粒子催化劑、制備方法及應(yīng)用,該催化劑具有較高的催化活性、較高的熱穩(wěn)定性并且可以多次循環(huán)使用的性能。
[0104]本發(fā)明所提供的高溫?zé)岱€(wěn)定的鉑復(fù)合催化劑,其是以Pt粒子為核、空心介孔N1為殼層,形成Pt/m-N1結(jié)構(gòu)。由于介孔N1殼層邊角粒子也有助于加氫反應(yīng),與Pt協(xié)同作用,使得本發(fā)明的鉑復(fù)合催化劑具有高催化活性;
[0105]此外,介孔N1殼的引入,防止因高溫引起的Pt粒子尺寸變化,導(dǎo)致催化活性降低。因此,介孔N1殼層可以有效的保護(hù)Pt納米粒子,可提高催化活性中心Pt納米粒子的熱穩(wěn)定性,使本發(fā)明的鉑復(fù)合催