复合催化剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种复合催化剂，所述复合催化剂包含载体以及负载于所述载体的贵金属，所述载体为具有多个孔道的氮掺杂多孔碳复合材料，所述氮掺杂多孔碳复合材料包含氮掺杂多孔碳材料以及金属氧化物，所述金属氧化物均匀分布于所述氮掺杂多孔碳材料中，所述金属氧化物的部分表面通过该孔道而暴露，所述贵金属与暴露的金属氧化物紧密结合而实现复合，所述贵金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Au中的至少一种。本发明专利技术还提供一复合催化剂的制备方法及其应用。

Composite catalysts and their preparation methods and Applications

The invention provides a composite catalyst, which comprises a carrier and noble metals loaded on the carrier. The carrier is a nitrogen-doped porous carbon composite material with multiple channels. The nitrogen-doped porous carbon composite material comprises nitrogen-doped porous carbon material and metal oxide. The metal oxide is uniformly distributed in the nitrogen-doped porous carbon material. A part of the surface of the metal oxide is exposed through the channel, and the precious metal is closely combined with the exposed metal oxide to realize composite. The precious metal is at least one of Pd, Pt, Ru, Rh, Ir and Au. The invention also provides a preparation method of a composite catalyst and its application.

【技术实现步骤摘要】
复合催化剂及其制备方法、应用
本专利技术涉及催化剂
，特别是涉及复合催化剂及其制备方法、应用。
技术介绍
生活中用到的各类化学品超过80％是通过特定的催化过程生产获取的。催化过程的核心是催化剂。而多相催化剂因其操作简便等特点而受到广泛关注。作为多相催化剂的重要代表，负载型金属纳米催化剂的应用范围非常广。将活性位金属分散在某一载体上能够使其在达到相同催化效果的前提下大大减少金属的用量。而炭材料具有高导热导电性能和化学稳定性，是一种理想的催化剂载体。贵金属纳米颗粒由于为纳米级别而易团聚，因此当用碳材料负载时，难以实现高度分散。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种复合催化剂及其制备方法及相关应用。所得到的复合催化剂中贵金属高度分散，因而该复合催化剂具有优异的催化效果。本专利技术提供一种复合催化剂，所述复合催化剂包含载体以及负载于所述载体的贵金属，所述载体为氮掺杂多孔碳复合材料，所述氮掺杂多孔碳复合材料包含氮掺杂多孔碳材料以及金属氧化物，所述金属氧化物均匀分布于所述氮掺杂多孔碳材料中，所述氮掺杂多孔碳复合材料具有多个孔道，所述金属氧化物的部分表面通过该孔道而暴露，所述贵金属与暴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂包含载体以及负载于所述载体的贵金属，所述载体为具有多个孔道的氮掺杂多孔碳复合材料，包含所述氮掺杂多孔碳复合材料包含氮掺杂多孔碳材料以及金属氧化物，所述金属氧化物均匀分布于所述氮掺杂多孔碳材料中，所述金属氧化物的部分表面通过孔道而暴露，所述贵金属与暴露的金属氧化物紧密结合而实现复合，所述贵金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Au中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂包含载体以及负载于所述载体的贵金属，所述载体为具有多个孔道的氮掺杂多孔碳复合材料，包含所述氮掺杂多孔碳复合材料包含氮掺杂多孔碳材料以及金属氧化物，所述金属氧化物均匀分布于所述氮掺杂多孔碳材料中，所述金属氧化物的部分表面通过孔道而暴露，所述贵金属与暴露的金属氧化物紧密结合而实现复合，所述贵金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Au中的至少一种。2.如权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述贵金属在所述氮掺杂多孔碳复合材料中的分散度为75％～95％。3.如权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于，所述贵金属在所述复合催化剂所占的质量分数为0.1％～10％；所述金属氧化物在所述复合催化剂所占的质量分数为2％～30％；所述氮掺杂多孔碳材料在所述复合催化剂所占的质量分数为60％～97.9％，其中所述氮掺杂多孔碳材料中氮元素的质量分数为0.5％～15％。4.一种复合催化剂的制备方法，其特征在于，其包含以下步骤：1)将金属源溶于溶剂中，得到预混物；2)依次向所述预混物中加入含氮生物质及致孔剂，并使所述金属源与致孔剂进行反应，得到含金属沉淀物的混合物，其中所述致孔剂为碳酸氢铵、碳酸铵、草酸铵、草酸氢胺、草酸中的至少一种，所述金属源与致孔剂的摩尔比为1:(1～20)；3)将所述混合物于500摄氏度～1200摄氏度在惰性氛围下进行第一煅烧，得到具有多个孔道的氮掺杂多孔碳复合材料，其中所述氮掺杂多孔碳复合材料包含氮掺杂多孔碳材料以及金属氧化物，所述金属氧化物均匀分布于所述氮掺杂多孔碳材料中并部分金属氧化物通过该孔道而暴露；4)在所述氮掺杂多孔碳复合材料的孔道内形成贵金属，而使所述贵金属与暴露的金属氧化物中的氧原子紧密结合。5.如权利要求4所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中在所述氮掺杂多孔碳复合材料的孔道内形成贵金属具体如下：将所述氮掺杂多孔碳复合材料浸渍于贵金属前驱体溶液中；对浸渍后的氮掺杂多孔碳复合材料依次进行第二煅烧、氢气还原，而在所述氮掺杂多孔碳复合材料的孔道内形成贵金属。6.如权利要求4所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中在所述氮掺杂多孔碳复合材料的孔道内形成贵金属具体如下：将所述氮掺杂多孔碳复合材料浸于贵金属前驱体溶液中；继续加入还原剂，使贵金属前驱体与还原剂进行反应，而在所述氮掺杂多孔碳复合材料的孔道内形成贵金属。7.如权利要求5或6所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述贵金属前驱体溶液中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，于丽丽，王哲，毛善俊，唐静思，李浩然，陈志荣，
申请(专利权)人：浙江新和成股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33