制备催化结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备催化结构的方法，该方法包括以下步骤：在环境条件下提供一种前体化合物在一种溶剂中的溶液；在环境条件下提供一种具有至少1m2/g的比表面积的载体材料在一种溶剂中的悬浮液；任选地对该载体材料的悬浮液进行超声处理；将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液混合；提供处于超临界或亚临界状态的一种反应性溶剂；将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液的混合物掺混在该超临界或亚临界反应性溶剂中以形成一种反应溶液；经由一个入口将该反应溶液注射到一个反应器管中；允许在该反应器管中该超临界或亚临界反应性溶剂中的前体化合物反应以形成在该载体材料上的催化剂纳米颗粒从而提供该催化结构；并且经由一个出口从该反应器管中取出该催化结构。该催化结构适合在燃料电池中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种制备催化结构的方法。该催化结构包含形成于载体材料上的催化纳米颗粒。催化纳米颗粒可以是金属纳米颗粒或包含催化金属化合物的纳米颗粒。该催化结构可以在化合物的催化转化中使用，诸如在燃料电池或在化合物的工业转化中使用。现有技术在化合物的催化转化领域中，一直希望提供能够进行更高效的转化的催化结构。一般趋势是采用具有高比表面积的基底，诸如碳纳米管(CNT)用于纳米级催化颗粒的沉积，目的是控制颗粒在载体上的大小和分布。相关的具体领域是在燃料电池中提供催化结构。便携式电子装置的发展努力朝向典型地具有相同或更高的功率要求的更小的装置，并且常规蓄电池的有限功率密度变得关键。此类装置的实例是微电子装置，例如各种微传感器、微引擎、生物医学微系统、微机电系统等。用于这些类型的装置的理想电源将具有比目前所用的蓄电池更大的功率密度、可再充电的能力以及易于处理性(当再充电时)。一般而言，就功率要求而言蓄电池正在变得对便携式电子器件不再适用，并且燃料电池，特别是直接醇类燃料电池(DA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有催化剂纳米颗粒的催化结构的方法，该方法包括以下步骤：在环境条件下提供一种前体化合物在一种溶剂中的溶液；在环境条件下提供一种具有至少1m2/g的比表面积的载体材料在一种溶剂中的悬浮液；任选地对该载体材料的悬浮液进行超声处理；将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液混合；提供处于超临界或亚临界状态的一种反应性溶剂；将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液的混合物掺混在该超临界或亚临界反应性溶剂中以形成一种反应溶液；经由一个入口将该反应溶液注射到一个反应器管中；允许在该反应器管中该超临界或亚临界反应性溶剂中的前体化合物反应以形成在该载体材料上的催化剂纳米颗粒从而提供该催化结构；并且经由一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.06 EP 12175384.21.一种制备具有催化剂纳米颗粒的催化结构的方法，该方法包括以
下步骤：
在环境条件下提供一种前体化合物在一种溶剂中的溶液；
在环境条件下提供一种具有至少1m2/g的比表面积的载体材料在一
种溶剂中的悬浮液；
任选地对该载体材料的悬浮液进行超声处理；
将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液混合；
提供处于超临界或亚临界状态的一种反应性溶剂；
将该前体化合物的溶液和该载体材料的悬浮液的混合物掺混在该超
临界或亚临界反应性溶剂中以形成一种反应溶液；
经由一个入口将该反应溶液注射到一个反应器管中；
允许在该反应器管中该超临界或亚临界反应性溶剂中的前体化合物
反应以形成在该载体材料上的催化剂纳米颗粒从而提供该催化结构；并且
经由一个出口从该反应器管中取出该催化结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该反应在连续条件下发生。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中该反应器管包括
在该第一入口下游的一个或多个额外的入口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该停留时间是在
约2秒至约10秒的范围内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该反应器管包括

\t在该入口与该出口之间的一个冷却区段。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该反应性溶剂具有
在该反应性溶剂的临界点温度(Tcr)处或在该临界点温度以下或以上
100℃内的一个温度，并且该反应性溶剂处于在该反应性溶剂的临界点压
力(Pcr)处或在该临界点压力以下或以上30％内的一个压力下。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中该反应性溶剂具有
高于该反应性溶剂的Tcr的一个温度并且该反应性溶剂处于高于该反应性
溶剂的Pcr的一个压力下。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中这些催化剂纳米颗
粒是金属的，诸如过渡金属、镧系元素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Zn、Gd、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、
Ir、W、Sr或它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该前体化合物是选自
H2PtCl6·6H2O、H2PtCl6·xH2O、PtCl2、PtCl4、PtO2、顺-二氯双(吡啶基)
铂(II)、乙酰丙酮铂(II)(Pt(C5H7O2)2)(也称为Pt(acac)2)、PtBr2、PtI2、
二氯(乙二胺)铂(II)(H2NCH2CH2NH2)PtCl2)、反式-二氯二氨合铂(II)
(Pt(NH3)2Cl2)、二氧化铂(IV)水合物(PtO2·xH2O)、六氯铂酸铵(IV)
((NH4)2PtCl6)、六氯铂酸钾(IV)(K2PtCl6)、RuCl3、Ru(acac)3、三氯化钌
(III)水合物(RuCl3·xH2O)、碘化钌(RuI3)、二氧化钌(IV)水合物
(RuO2·xH2O)、溴化钌(III)(RuBr3)、氯化六氨合亚钌(II)([Ru(NH3)6]Cl2)
或它们的组合。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中这些催化剂纳米

\t颗粒包含一种金属化合物。
11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·卡勒索伊，亨里克·法诺克劳森，列夫·霍斯莱特克里斯滕森，托尔斯滕·隆德奥勒森，穆罕默德·阿里夫哈森马马克赫尔，波·布鲁默斯特德艾弗森，雅各布·贝克尔克里斯滕森，大卫·弗里斯阿鲁普，简·黑尔斯，
申请(专利权)人：技术研究院，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK