类沸石骨架封装的金属纳米颗粒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类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用，以有机溶剂为还原剂和抑制剂，使金属盐在溶液体系中缓慢分解并可控生长，得到细小尺寸、高度分散的金属纳米颗粒胶体溶液，随后加入2‑甲基咪唑和六水合硝酸锌，通过一锅反应得到类沸石骨架材料封装的金属纳米颗粒催化剂。本发明专利技术制得的类沸石型骨架封装的金属纳米颗粒催化剂的形貌和尺寸可以有效调控，催化剂尺寸在50‑100nm之间，金属纳米颗粒可以完全或部分封装于孔道内部；具有优越催化活性的同时还具有显著择形催化特征和良好的循环稳定性，能够很好地满足工业生产中有机分子的高效分离与纯化目的。

【技术实现步骤摘要】
类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备

技术介绍
沸石分子筛由于具有4-13Å的尺寸均匀的微孔结构，因而表现出空间限域效应和尺寸选择效应，在烃类化合物的尺寸选择性吸附及大规模分离纯化过程中得到了广泛应用。沸石分子筛的微孔结构决定了直链和线形分子可以进入沸石的孔道内部，而环状和大分子则被排斥在孔道外面，从而实现了烃类化合物高效分离的目的。前期研究表明（1、ChemistryofMaterials,2005,17,301-3071；2、ACSCatalysis,2015,5,6893-6901；3、CatalysisCommunications,2018,109,16-19），将具有催化活性的金属纳米颗粒封装到沸石孔道内部，得到的复合催化材料在加氢、氧化和偶联等众多有机反应中表现出优越的尺寸选择性和形状选择性。类似地，在二氧化硅、聚合物和蛋白质中封装金属纳米颗粒制备的杂化体系中，也能观察到这种尺寸选择性催化现象的存在。然而，目前具有高比表面积、均匀的内部孔道和完全的纳米颗粒封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于：以有机溶剂为还原剂和抑制剂，使金属盐在溶液体系中缓慢分解并可控生长，得到细小尺寸、高度分散的金属纳米颗粒胶体溶液，随后加入2‑甲基咪唑和六水合硝酸锌，通过一锅反应得到类沸石骨架材料封装的金属纳米颗粒催化剂。

【技术特征摘要】
1.类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于：以有机溶剂为还原剂和抑制剂，使金属盐在溶液体系中缓慢分解并可控生长，得到细小尺寸、高度分散的金属纳米颗粒胶体溶液，随后加入2-甲基咪唑和六水合硝酸锌，通过一锅反应得到类沸石骨架材料封装的金属纳米颗粒催化剂。2.根据权利要求1所述的类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）称取金属盐加入到甲醇溶液中，超声处理形成均匀的透明溶液，该溶液在低于50℃的水浴中快速磁力搅拌0.5~6小时，形成黑色的浑浊液；金属盐与甲醇溶液的比例为：5~30mg金属盐溶解在30~100mL甲醇溶液中；（2）向上述浑浊液缓慢加入六水合硝酸锌，继续搅拌1~3小时后，缓慢加入2-甲基咪唑，反应体系搅拌2-8小时，在室温下晶化处理8~24小时；得到暗灰色浑浊液；上述六水合硝酸锌与2-甲基咪唑的质量比为2.0~5.0：1.0~6.0，其中硝酸锌与金属盐的质量比为200~500：0.5~3；（3）将得到的灰色浑浊液过滤分离，用水和乙醇反复冲洗并真空干燥，即制得类沸石型骨架封装的金属纳米颗粒催化剂。3.根据权利要求2所述的类沸石骨架封装的金属纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐为氯化钌、氯化钴、氯化钯、醋酸钴、醋酸钯、氯化镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋伟，李志鸿，张永霞，张献明，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14