一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法技术

本发明专利技术主要涉及一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法，具体是一种层状石墨相氮化碳负载单原子金属M催化材料(M为Ag、Pd、Rh、Pt中的一种或二种以上)的制备方法，属于催化材料领域。本发明专利技术采用金属前驱体和碳氮前驱体络合的方式，通过金属中心和配体之间的相互作用抑制金属原子的团聚，一步热解碳氮前驱体和金属前驱体制备氮化碳负载单原子金属催化材料，提高了单原子金属催化材料的稳定性和分散性。该方法制备的材料中金属以零价态单原子分散的形式负载在层状石墨相氮化碳的表面，负载金属原子的种类和组分可根据需要进行调控。

Method for preparing carbon nitride supported monatomic metal catalytic material

The present invention relates to a preparation method of carbon nitride loaded single atom metal catalytic materials, in particular carbon supported single atomic M nitride catalytic material of a layered graphite phase (M Ag, Pd, Rh, Pt in one or more than two) of the preparation method, which belongs to the field of catalytic materials. The invention adopts metal precursor and carbon nitrogen precursor complex, inhibition of metal atoms together through the interaction between the metal center and the ligand, preparation of carbon nitride single atom supported metal catalytic materials step pyrolysis carbon nitrogen precursor and metal precursor, improves the stability of the single primary metal catalytic materials and dispersion. In the material prepared by the method, the metal is arranged on the surface of the layered graphite carbon nitride in the form of zero valence state and single atom dispersion, and the kinds and components of the supported metal atoms can be regulated according to requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法
本专利技术主要涉及一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法，具体是一种层状石墨相氮化碳负载单原子金属M催化材料(M为Ag、Pd、Rh、Pt中的一种或二种以上)的制备方法，属于催化材料领域。
技术介绍
：单原子催化对于催化剂的实际应用具有重要意义(X.Yang,A.Wang,B.Qiao,J.Li,J.Liu,T.Zhang.AccountsofChemicalResearch,2013,46,1740-1748.)。全球每年铂产量的50％都用于汽车尾气净化系统的三效转化器。燃料电池电极催化剂、石油化工中催化重整选择加氢，以及各种精细化学品的合成都大量依赖高效的负载型铂、钯等贵金属催化剂。Ag、Pd、Rh和Pt等元素在石油化工等多个领域的催化转化反应中具有重要的应用，这些元素的单原子催化剂的制备方法的研发能大大降低催化剂成本，提高生产效率。当金属单原子在制备和反应过程中极易发生团聚，导致催化剂失活。因此，金属单原子催化剂的制备必须借助一种性能优异的载体。g-C3N4是一种仅由C和N构成的聚合物材料，简单的组分构成使得对g-C3N4的性质调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法，其特征在于：(1)将碳氮前驱体溶解于溶剂中制成溶液A，将金属前驱体溶解于溶剂中制成溶液B；(2)将溶液B加入溶液A中，在特殊气氛下加热至20‑150℃进行混合搅拌6‑36h，然后自然冷却至室温；(3)将步骤(2)溶液除去溶剂得到固态金属碳氮加合物，研磨至80目以下；(4)将步骤(3)得到的固体粉末置入马弗炉或管式炉中，在特殊气氛下进行程序升温热解处理，然后自然冷却至室温，研磨至80目以下；(5)将步骤(4)得到的固体粉末置于马弗炉或管式炉中，在特殊气氛下以10℃/min的速率加热至450‑550℃，保持1h，然后自然冷却至室温，得到氮化碳负载单原子金...

【技术特征摘要】
1.一种氮化碳负载单原子金属催化材料的制备方法，其特征在于：(1)将碳氮前驱体溶解于溶剂中制成溶液A，将金属前驱体溶解于溶剂中制成溶液B；(2)将溶液B加入溶液A中，在特殊气氛下加热至20-150℃进行混合搅拌6-36h，然后自然冷却至室温；(3)将步骤(2)溶液除去溶剂得到固态金属碳氮加合物，研磨至80目以下；(4)将步骤(3)得到的固体粉末置入马弗炉或管式炉中，在特殊气氛下进行程序升温热解处理，然后自然冷却至室温，研磨至80目以下；(5)将步骤(4)得到的固体粉末置于马弗炉或管式炉中，在特殊气氛下以10℃/min的速率加热至450-550℃，保持1h，然后自然冷却至室温，得到氮化碳负载单原子金属催化材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碳氮前驱体为三聚氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞兆勇，王辉，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11