本发明专利技术公开了一种多立方枝状结构的铂钴纳米双金属催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂为枝状的铂钴纳米双金属结构，共有八个枝，每个枝均为一个单独的立方体，分散性好，成分可控，有磁性，易于收集。所述催化剂采用液相还原法制得，分两段进行，通过调控金属前驱体的比例、反应时间和反应温度对产物进行调控，得到组分不同的铂钴纳米粒子，所用试剂无毒，方法简单，易于操作。所述催化剂用于肉桂醛加氢具有较高的催化活性，并且对C=O具有较高的选择性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料的制备技术及应用领域，具体涉及。
技术介绍
铂基纳米材料由于其独特的物理化学性质在催化等很多领域都有广泛的应用前景。但是贵金属的储量稀少，价格昂贵，人们把目光转移到提高它们的使用效率上来，例如将铀等贵金属与非贵金属结合制备成双金属，不但大幅减少了贵金属用量，并且利用双金属间的电子转移作用产生协同效应。对金属纳米晶体催化剂而言，高指数晶面上的原子台阶，棱以及角，这些区域的原子具有较低的配位数，从而具有较高的催化活性，因此，为了提高纳米晶体催化剂的活性，如何增加晶体表面的原子台阶及棱与角，逐渐成为研究的重点。对于铂钴二元体系的纳米粒子，以往报道大部分为立方体，八面体等形貌，而这些形貌均由低指数晶面构成，且棱角较少，催化活性受到局限。因此，制备具有更多低配位数位点的纳米结构，将进一步提高铂钴双金属纳米晶体的催化活性。由多个立方体构成的铂钻单晶纳米粒子，具有更多的棱与角，且间隙处暴露尚指数面，有利于提尚钼钻双金属纳米粒子的催化活性。目前关于该形貌的铂钴双金属纳米粒子的制备，国内外尚无报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提出，所述催化剂为枝状的铂钴纳米双金属结构，共有八个枝，每个枝均为一个单独的立方体，分散性好，成分可控，有磁性，易于收集。所述催化剂采用液相还原法制得，分两段进行，通过调控金属前驱体的比例、反应时间和反应温度对产物进行调控，得到组分不同的铂钴纳米粒子，所用试剂无毒，方法简单，易于操作。所述催化剂用于肉桂醛加氢具有较高的催化活性，并且对C = 0具有较高的选择性。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术第一方面提供一种铂钴纳米双金属催化剂，为枝状的铂钴纳米双金属结构，共有八个枝，每个枝均为一个单独的立方体。优选的，所述催化剂的粒径为20nm?40nm。本专利技术第二方面提供一种上述铂钴纳米双金属催化剂的制备方法，采用液相还原法制备，包括以下步骤:(1)在惰性气体的保护下，将乙酰丙酮铂、乙酰丙酮钴、烷基胺和烷基酸进行均匀化处理，得第一混合溶液；(2)将步骤(1)得到的所述第一混合液通入还原气体进行反应，得到第一黑色悬浊液，磁分离，得黑色固体；(3)在惰性气体的保护下，将步骤(2)得到的所述黑色固体、乙酰丙酮铂、烷基胺和烷基酸进行均匀化处理，得第二混合溶液；(4)将步骤(3)得到的所述第二混合液通入还原气体进行反应，得到第二黑色悬浊液；(5)将步骤(4)得到的所述第二黑色悬浊液进行清洗、磁分离及干燥，即得到所述催化剂。优选的，步骤⑴中，所述乙酰丙酮铂与乙酰丙酮钴的摩尔比为1:4?1:2，如1:4?1:3或1:3?1:2，所述烷基胺和乙酰丙酮铂的摩尔比为1459:1?1094:1，如1459:1?1276:1或1276:1?1094:1，所述烷基酸和乙酰丙酮铂的摩尔比为482:1?365:1，如 482:1 ?429:1、429:1 ?371:1 或 371:1 ?365:1。优选的，步骤(1)和步骤(3)中，所述均匀化处理的温度为100?150°C，如100?130°C或130?150°C，所述均匀化处理的时间为5?30min，如5?lOmin或10?30min。优选的，步骤(1)和步骤(3)中，所述烷基胺选自油胺、十二胺和十六胺中的一种或多种；所述烷基酸选自油酸、十八酸和月桂酸中的一种或多种。优选的，步骤⑵中，反应温度为220°C?235°C，如220°C?225°C或220°C?235 Γ。步骤⑵可在高温油浴中进行，保温预定时间为2min?8min，如2min?5min或5min?8min，然后再通入还原气体。优选的，步骤(2)中，所述还原气体为一氧化碳，流速为100?300mL/min，如100 ?190mL/min 或 190 ?300mL/min。优选的，步骤(2)中，所述反应时间为lOmin?lh，如lOmin?30min或30min?lh。优选的，步骤(3)中，步骤(2)得到的所述黑色固体与乙酰丙酮铂的质量比为1:8?1:2，如1:8?1:4、1:4?1:3.35或1:3.35?1:2，所述烷基胺和黑色固体的质量比为 5200:1 ?2300:1，如 5200:1 ?3750:1、3750:1 ?3400:1 或 3400:1 ?2300:1，所述烷基酸和黑色固体的质量比为996:1?311:1，如996:1?650:1、650:1?452:1或452:1?311:1。优选的，步骤(4)中，反应温度为200?215°C，如200?210°C或210?215°C。步骤⑷可在高温油浴中进行。优选的，步骤(4)中，所述还原气体为一氧化碳，流速为100?300mL/min，如100 ?190mL/min、190 ?200mL/min 或 200 ?300mL/min。优选的，步骤(4)中，所述反应时间为lOmin?lh，如lOmin?15min、15min?30min 或 30min ?lh。优选的，步骤(5)中，用有机溶剂进行清洗，所述有机溶剂选自乙醇、氯仿、正己烷和丙酮中的一种或多种。本专利技术第三方面提供一种上述铂钴纳米双金属催化剂的用途，用于肉桂醛加氢反应。优选的，加氢反应的条件为:反应压力为1.5?3MPa，如1.5?2MPa或2?3MPa，反应温度为20?80°C，如20?50°C、50?60°C或60?80°C，反应时间为8?24h，如8?15h或15?24h，所述肉桂醛与催化剂用量质量比为10:1?100:1，如10:1?20:1、20:1?50:1 或 50:1 ?100:1。本专利技术的有益效果:本专利技术的铂钴纳米双金属催化剂为枝状的铂钴纳米双金属结构，共有八个枝，每个枝均为一个单独的立方体，分散性好，成分可控，有磁性，易于收集。所述催化剂采用液相还原法制得，分两段进行，通过调控金属前驱体的比例、反应时间和反应温度对产物进行调控，得到组分不同的铂钴纳米粒子，所用试剂无毒，方法简单，易于操作。所述催化剂用于肉桂醛加氢具有较高的催化活性，并且对C = 0具有较高的选择性。【附图说明】图1为实施例1?7中制备的铂钴纳米双金属催化剂的低倍TEM图；图2为实施例1?7中制备的铂钴纳米双金属催化剂的高分辨TEM图；图3为实施例1中制备的铂钴纳米双金属催化剂用于肉桂醛加氢的评价结果。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例说明本专利技术的技术方案。应理解，本专利技术提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
的情况下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1称取0.017mmol乙酰丙酮铂和0.05mmol乙酰丙酮钴放入三口烧瓶中，加入24.8mmol的油胺和6.3mmol油酸，在氩气保护下于130°C加热搅拌混合5min，得混合液A。将混合液A迅速转移到225°C的油浴锅中，温度稳定5min后，通入一氧化碳，流速为190mL/min，反应30min，得到黑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铂钴纳米双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂为枝状的铂钴纳米双金属结构，共有八个枝，每个枝均为一个单独的立方体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：祝艳，黄爽爽，孙予罕，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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