本发明专利技术涉及一种负载型纳米贵金属催化剂，包括载体和负载于所述载体上的纳米贵金属颗粒，所述纳米贵金属颗粒的平均粒径为1.5-4.5nm，催化剂中贵金属的质量百分含量为1％-10％；所述载体的比表面积为40-190m2/g，孔体积为0.06-0.4ml/g。所述催化剂的制备方法采用还原法制备出纳米贵金属胶体粒子，然后通过胶体沉积法，将纳米贵金属粒子负载至不同载体上，制备出粒径尺寸及尺寸分布相同的负载型纳米贵金属催化剂。所述可广泛应用于工业上的催化反应，可降低污染物CO的排放量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米催化剂制备
，具体涉及。
技术介绍
纳米颗粒因其独特的量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等使其产生了许多特有的光学、电学、催化性能等，可广泛应用于化工、电子电路、光学检验、仪器制造、生物传感、药物载体等领域，具有重要的应用价值。空气污染问题越来越受到人们的关注，许多研究者开始致力于研发高效、安全、经济的空气净化材料。其中负载型纳米贵金属颗粒的高效性能引起了研究者的注意。纳米贵金属颗粒因其贵重稀有的特性，不能够单独地、大量的稳定存在，因此将其负载至廉价的惰性载体上，生成负载型纳米贵金属催化剂对工业上的反应进行催化作用。负载型纳米贵金属催化剂的方法通常为浸渍法、沉积-沉淀法等。在这些常规方法中，即使制备条件(如pH值、老化、焙烧等)相同，但由于氧化物载体种类的不同，也会对纳米金属粒子的形成造成影响，使得纳米贵金属粒子的尺寸及尺寸分布不同而产生较大的差异。其中负载型纳米贵金属催化剂上纳米粒子发挥催化效果，因纳米贵金属粒子的粒径不同，其性能会大受影响，因此常规方法制备的负载型纳米贵金属催化剂并不理想。
技术实现思路
为了克服现有技术不足，本专利技术提供了。本专利技术所述制备方法是先采用还原法制备出纳米贵金属胶体粒子，然后通过胶体沉积法，将纳米贵金属粒子负载至不同载体上，制备出粒径尺寸及尺寸分布相同的负载型纳米贵金属催化剂。本专利技术技术方案如下:—种负载型纳米贵金属催化剂，包括载体和负载于所述载体上的纳米贵金属颗粒，其中所述纳米贵金属颗粒的平均粒径为1.5-4.5nm，催化剂中贵金属的质量百分含量为1%-10%；所述载体的比表面积为40-190m2/g，孔体积为0.06-0.4ml/g。优选地，所述纳米贵金属颗粒的平均粒径为1.5-3nm，进一步优选为2nm;优选地，所述催化剂中贵金属的质量百分含量为1%-1.5%，进一步优选为1%;优选地，所述载体的比表面积为比表面积为40-60m2/g，孔体积为0.06-0.lml/g。优选地，所述贵金属包括?1:、？(1、411、1?11、48、1?11等中的一种或几种;进一步优选为?七和/或Au。优选地，所述载体为1';102工602、21'02、41203等氧化物中的一种或几种;进一步优选为Ti02和/或Ce〇2。本专利技术还提供上述负载型纳米贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤:1)将贵金属盐溶于PVP(即聚乙烯吡咯烷酮)溶液中，加入含NaOH的乙二醇溶液，持续通入惰性气体，搅拌后冷却，得所述贵金属的纳米胶体溶液；2)向所述贵金属的纳胶体溶液中加入酸，离心分离后加入惰性载体，静置后干燥处理，即得负载型纳米贵金属催化剂。上述负载型纳米贵金属催化剂的制备方法，其中:步骤1)所述贵金属盐包括氯铂酸(H2PtCl6.6H20)、氯金酸(HA11CI4.4H20)、氯化钯(PdCl2.ηΗ20)、三氯化钌(RuC13.ηΗ20)等中的一种或几种；所述聚乙烯吡咯烷酮溶液浓度为1 X 10—6_1 X 10—5mol/L;所述贵金属盐在聚乙烯吡咯烷酮溶液中的浓度为0.003-0.03mmol/L，优选为0.025-0.029mmol/L；所述NaOH 在乙二醇中的浓度为0.02-0.05mmol/L，优选为 0.02-0.03mmol/L ；所述惰性气体为氩气、氮气、氦气等中的一种或几种；步骤2)所述酸为盐酸、硝酸、碳酸等中的一种或几种;优选为盐酸。所述酸的用量为0.02-0.03mmol/L;所述惰性载体包括1102工602、21'02、41203等氧化物中的一种或几种;进一步优选为Ti02和/或Ce02。本专利技术还包括上述方法制得的负载型纳米贵金属催化剂。本专利技术还提供上述负载型纳米贵金属催化剂的用途，所述用途包括用于燃料电池中氢气/甲醇氧化或氧化还原、水煤气变换反应中制氢、甲烷水蒸气重整法制合成气等。如无特殊说明，本专利技术所述比表面积测试方法为静态容量法。本专利技术通过还原法获得粒径尺寸及尺寸分布相同的纳米贵金属颗粒，然后负载到不同的惰性载体上，得到纳米贵金属颗粒活性相同的催化剂。由此方法还原得到的纳米贵金属颗粒粒径约为2nm，粒径分布较均勾。将纳米贵金属颗粒负载到相同的惰性氧化物载体上，制得负载型纳米贵金属催化剂，可广泛应用于工业上的催化反应。本专利技术所涉及的负载型纳米贵金属催化剂，可应用于小型甚至中型燃料电池中，降低污染物C0的排放量。【附图说明】图1为实施例lPt/Ti02催化剂的TEM图(即透射电镜图)。图2为实验例1中不同制备方法Pt/Ce02催化剂进行水煤气变换反应的C0转化率图。【具体实施方式】以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如无特殊说明，以下实施例所述比表面积测试方法为静态容量法。实施例1—种负载型纳米贵金属Pt催化剂(Pt/Ti02催化剂)，纳米贵金属Pt粒径为2nm，载体为Ti02，该载体的比表面积为40m2/g，孔体积为0.06ml/g，催化剂中贵金属Pt的质量百分含量为1%。实施例2—种负载型纳米贵金属Pt催化剂(Pt/Ce02催化剂)，纳米贵金属Pt粒径为2nm，载体为Ce02，该载体的比表面积为60m2/g，孔体积为0.lml/g,催化剂中贵金属Pt的质量百分含量为1%。实施例3—种负载型纳米贵金属Au催化剂(Au/Ti02催化剂)，纳米贵金属Au粒径为2nm，载体为Ti02，该载体的比表面积为40m2/g，孔体积为0.06ml/g，催化剂中贵金属Au的质量百分含量为1%。实施例4—种负载型纳米贵金属Pd催化剂(Pd/Ti02催化剂)，纳米贵金属Pd粒径为2nm，载体为Ti02，该载体的比表面积为40m2/g，孔体积为0.06ml/g，催化剂中贵金属Pd的质量百分含量为1%。 实施例5—种负载型纳米贵金属Pd催化剂(Pd/Ce02催化剂)，纳米贵金属Pd粒径为2nm，载体为Ce02，该载体的比表面积为60m2/g，孔体积为0.lml/g,催化剂中贵金属Pd的质量百分含量为1%。实施例6本实施例提供实施例1所述负载型纳米贵金属Pt催化剂(Pt/Ti02催化剂)的制备方法，包括以下步骤:将一定量H2PtCl6.6H20固体溶于PVP溶液中(PVP溶液浓度为1 X 10—5mol/L)，加入含NaOH的乙二醇溶液，混合后在置于三孔圆底烧瓶中，所述H2PtCl6.6H20在PVP溶液中的浓度为0.029mmol/L;所述NaOH在乙二醇中的浓度为0.02mmol/L;持续通入惰性气体氩气，搅拌后冷却得到贵金属Pt的纳米胶体颗粒溶液。将该纳米胶体颗粒溶液加入0.02mmol/L量的HC1，离心分离后加入惰性载体Ti02，搅拌均匀，静置后进行干燥处理，得到负载型纳米贵金属Pt催化剂。实施例7本实施例提供实施例2所述负载型纳米贵金属Pt催化剂(Pt/Ce02催化剂)的制备方法，包括以当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种负载型纳米贵金属催化剂，包括载体和负载于所述载体上的纳米贵金属颗粒，其中所述纳米贵金属颗粒的平均粒径为1.5‑4.5nm，催化剂中贵金属的质量百分含量为1％‑10％；所述载体的比表面积为40‑190m2/g，孔体积为0.06‑0.4ml/g。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高源，黎慧，茹爱华，
申请(专利权)人：上海源由纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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