负载型贵金属纳米簇催化复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术是一种负载型贵金属纳米簇催化复合材料所述复合材料为三明治结构，其中内核为空心棒状稀土金属氧化物，中间层为贵金属纳米簇，外壳为具有分级孔道结构性质的锆钛复合氧化物。本发明专利技术的催化复合材料以空心棒状稀土金属氧化物为载体、贵金属纳米簇为中间层，相对于传统的负载型贵金属催化剂，棒状稀土金属氧化物载体既可以分散贵金属纳米簇，又可以充当助剂，从而有利于提高催化剂的催化活性；该催化材料以MOF作为结构导向剂，通过沉积无机氧化物复制其微观结构，去除MOF材料中的有机组分后获得同时具有微孔和介孔的分级孔道，降低反应过程中的传质阻力，提高催化剂的稳定性。

Supported noble metal nano cluster catalytic composite material and preparation method thereof

The invention is a kind of supported noble metal nanoclusters catalyzed by the composite material, composite sandwich structure, in which the kernel is a hollow rod of rare earth metal oxides, the middle layer of noble metal nanoclusters, shell titanium zirconium composite oxides with graded pore structure properties. Catalytic composite material of the invention to the hollow rod of rare earth metal oxides as the carrier, noble metal nanoclusters for the middle layer, compared with the traditional supported noble metal catalyst, rare earth metal oxide carrier rod can disperse the noble metal nanoclusters can act as additives, from and is helpful to improve the catalytic activity in the catalytic material; MOF as a structure directing agent by deposition of inorganic oxide to copy its microstructure, the removal of MOF material in fractions obtained after graded pore with micropores and mesopores, reduce the mass transfer resistance in the reaction process, improve the stability of the catalyst.

【技术实现步骤摘要】
负载型贵金属纳米簇催化复合材料及其制备方法
本专利技术属于纳米催化复合材料领域，具体的说是涉及一种负载型贵金属纳米簇催化复合材料。
技术介绍
近年来，随着纳米科学与技术的发展，纳米材料在催化领域中的应用受到了人们的广泛关注，纳米催化材料具有的高活性和高选择性等特点，使其显示出许多传统催化材料无法比拟的优异性质。专利CN201110392343.3公开了一种负载纳米贵金属的催化材料的制备方法，该专利通过熔炼制备有贵金属的铝基合金，然后通过轧制与蜂窝加工技术将其加工成蜂窝状多孔材料，再通过氧化得到负载型纳米贵金属催化材料。专利CN200910112316.9公开了一种包裹贵金属纳米颗粒的核壳纳米催化剂及其制备方法，该专利利用水热法预合成贵金属钯纳米颗粒，然后通过一步法合成贵金属钯-氧化铁纳米异质结，最后在异质结外沉积二氧化硅与二氧化锡外壳，干燥后形成核壳型纳米催化复合材料。尽管如此，常规负载型结构依然存在高温下热稳定性不足的缺点，而核壳型结构则会产生较大的反应介质传质阻力，刻蚀孔道又难以精确调控，因此，如果找到可以在解决热稳定性的同时精确调控孔道的方法，将对于纳米材料在催化领域的应用具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载型贵金属纳米簇催化复合材料，其特征在于：所述复合材料为三明治结构，其中内核为空心棒状稀土金属氧化物，中间层为贵金属纳米簇，外壳为具有分级孔道结构性质的锆钛复合氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种负载型贵金属纳米簇催化复合材料，其特征在于：所述复合材料为三明治结构，其中内核为空心棒状稀土金属氧化物，中间层为贵金属纳米簇，外壳为具有分级孔道结构性质的锆钛复合氧化物。2.根据权利要求1所述负载型贵金属纳米簇催化复合材料，其特征在于：所述空心棒状稀土金属氧化物为CeO2或La2O3，所述贵金属纳米簇为Au、Pd、Pt中的一种。3.根据权利要求1或2所述负载型贵金属纳米簇催化复合材料，其特征在于：所述贵金属纳米簇尺寸为2～5nm，锆钛复合氧化物壳的厚度为20～80nm，复合材料的比表面积大于250m2/g。4.制备权利要求1所述负载型贵金属纳米簇催化复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备步骤包括：步骤a)：室温下，配置质量分数为30～70wt%的乙醇水混合物，按稀土金属盐与水的质量比0.005：1～0.1：1，加入稀土金属盐；再按有机配体与稀土金属盐的质量比0.02：1～0.8：1，加入有机配体，搅拌0.5～1h，转移到水热釜中，60～150℃水热反应4～6h，离心，沉淀物用500～1000倍稀土金属盐质量的去离子水洗涤，得到稀土金属有机骨架；步骤b)：室温下，按稀土金属有机骨架与去离子水质量比0.01：1～0.05：1，将步骤a)中制得的稀土金属有机骨架加入到去离子水中，搅拌0.5～1h，按贵金属前驱体与稀土金属有机骨架的质量比0.01：1～0.05：1，加入质量分数为0.5～2wt%的贵金属前驱体水溶液，搅拌0.5～1h，按还原剂与贵金属前驱体质量比0.5：1～5：1，加入还原剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽武，李酉，彭昊，王启康，吴晓晗，俞宏杰，朱祥钊，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32