一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂及其制备方法和应用，它以硅酸四乙酯为原料制备二氧化钛微球；再用钛酸异丙酯在二氧化硅微球表面包覆一层二氧化钛和表面活性剂十六烷基胺，然后将上述产物在的氨水溶液中水热法处理，将内部的二氧化钛微球部分刻蚀，在外壳二氧化钛和内部二氧化硅之间形成空腔，最后在一定温度下焙烧，去除表面活性剂并使二氧化钛形成具有晶型；最后通过沉积沉淀法负载不同含量的贵金属钌，由于该材料具有特殊介孔球状结构和较大的比表面积，对愈创木酚以及其他生物质酚类物质加氢中具有较高的转化率和选择性。同时该制备方法操作容易、生产工艺简单、对设备要求低，具有较好的工业应用前景。

A ruthenium supported titanium dioxide hollow sphere embedded silica nanoparticle catalyst and its preparation and Application

The invention discloses a ruthenium titanium dioxide hollow ball embedded with silica nanoparticles catalyst and preparation method and application thereof, which is the preparation of titanium dioxide microspheres four ethyl silicate raw materials; and isopropyl titanate in silica microspheres coated with a layer of titanium dioxide and surfactant sixteen alkyl amine, and then processing the products in the water and heat of ammonia the solution method, the titania microspheres partially etched inside the cavity formed between the shell and internal titania silica, finally calcined at a certain temperature, the removal of the surfactant and the formation of crystalline TiO2 with noble metal ruthenium; finally load different content by deposition precipitation method, the mesoporous materials with special structure and large spherical the specific surface area of guaiacol and other biomass phenol hydrogenation with Higher conversion and selectivity. At the same time, the preparation method is easy to operate, the production process is simple, the requirement of the equipment is low, and it has a good prospect of industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于无机非金属材料
，具体涉及一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
能源短缺问题，早已引起全球的重视，急需找寻可再生能源来替代，生物质是一种良好的替代品，有诸多优势，比如相比较于石油，生物质是可持续能源，完全无毒，绝对环保。在过去的几十年，生物质发电、燃料乙醇和生物柴油等生物质能产业在世界范围内迅速发展，一些国家的政府还通过立法强制提高从可再生资源（尤其是生物质）中生产能源和化学品的产量。美国农业部和美国能源部设定了目标，在2030年时，从生物质中获取的燃料和化学品的比例分别要达到总燃料和化学品产量的20%和25%。欧盟设定的目标是到2020年，可再生能源的消耗量要达到总能源消耗的20%。我国在《可再生能源中长期发展规划中》也提出到2020年，可再生洁净能源的消耗量要达到总能源消耗量的15%。生物质特指木质生物质，主要由纤维素，半纤维素和木质素组成。纤维素和半纤维素都是由糖单体聚合而成，而木质素则是由三种苯基丙烷单体聚合而成的不规则高聚物。木质素的降解产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂，其特征在于以二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子为载体，贵金属钌负载在该载体上，二氧化钛外壳具有介孔结构，二氧化钛外壳和内部二氧化硅纳米粒子之间具有空腔结构。

【技术特征摘要】
1.一种钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂，其特征在于以二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子为载体，贵金属钌负载在该载体上，二氧化钛外壳具有介孔结构，二氧化钛外壳和内部二氧化硅纳米粒子之间具有空腔结构。2.一种根据权利要求1所述的钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）SiO2微球的制备：将氨水、去离子水和无水乙醇投放到容器中，搅拌混合均匀得到混合溶液，然后向混合溶液中加入硅酸四乙酯在25-30℃持续搅拌反应1～5小时，反应结束后过滤，滤饼分别用水和乙醇洗涤三次，在40～80℃下干燥6～12小时得到白色物质SiO2微球；2）二氧化钛包覆二氧化硅微球的制备：将步骤1）制得的SiO2微球超声分散到无水乙醇溶剂中，得到SiO2微球的悬浮液，在该悬浮液中加入十六烷基胺和氨水搅拌混合均匀得溶液，再向溶液中加入钛酸四异丙酯持续搅拌反应2～4小时，反应结束后停止搅拌并陈化6～20小时；过滤，滤饼用去离子水洗涤，之后于40～80℃下干燥6～12小时得固体粉末二氧化钛包覆二氧化硅微球；3）二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子的制备：将步骤2）制得的二氧化钛包覆二氧化硅微球分散到氨水溶液中，搅拌分散均匀后转移是不锈钢水热釜中，于120～200℃反应10～24小时，即可将内部硅球部分刻蚀形成空腔结构，将产物用水和乙醇分别洗涤三次以后，40～80℃过夜干燥，最后在空气中600～900℃焙烧2～6小时得到二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子；4）钌负载二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子催化剂的制备将步骤3）得到的二氧化钛空心球内嵌二氧化硅纳米粒子置于圆底烧瓶中，加入水，不断搅拌下加入三氯化钌，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，韩冰冰，包志康，周虎，刘天柱，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33