一种原子层沉积超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法及其应用，属于催化剂的制备方法和应用技术领域。所述催化剂是以具有介孔孔道的氧化硅（SBA‑15）为载体，使用传统的沉积‑沉淀法将Au纳米粒子沉积到SBA‑15孔道内，然后使用原子层沉积方法将超薄的氧化钛修饰到金纳米粒子表面。本发明专利技术制备的催化剂，通过简单的一步ALD的超薄氧化物修饰极大地改善了纳米孔催化剂的催化性能，可以拓展应用到其它工业化的纳米孔催化剂的性能提升方面。

Preparation and Application of a Nanoporous Gold-based Catalyst Modified by Ultrathin Titania by Atomic Layer Deposition

The invention provides a preparation method and application of nanoporous gold-based catalyst modified by ultra-thin titanium oxide, belonging to the preparation method and application technology field of catalyst. The catalyst is supported by silica (SBA_ 15) with mesoporous channels. Au nanoparticles are deposited into SBA_ 15 channels by traditional deposition-precipitation method, and then ultrathin titanium oxide is modified onto the surface of gold nanoparticles by atomic layer deposition method. The catalyst prepared by the invention greatly improves the catalytic performance of the nanoporous catalyst by simple one-step modification of the ultra-thin oxide of ALD, and can be extended to other industrialized nanoporous catalysts to improve their performance.

【技术实现步骤摘要】
一种原子层沉积超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种催化剂的制备方法和应用，是一种对纳米孔金基催化剂进行原子层沉积的氧化钛超薄修饰以改善纳米孔催化剂性能的方法，以及该催化剂在苯乙烯氧化反应中的应用。
技术介绍
纳米孔材料由于其优越的性质，在工业催化领域有广泛应用。纳米孔材料具有大的孔容，能够促进反应物或产物的传质；大的比表面提供更多可亲的活性位点；限域孔道阻止金属粒子的聚集和脱落增强催化稳定性。一系列金属纳米粒子已经被成功的包覆到纳米孔材料的孔道内。例如，典型的介孔材料SBA-15能够将高度分散和小尺寸的Au纳米粒子包覆在其孔道内。此外，最近关于TiO2/Au倒载催化剂的报道表明，对于某些氧化反应（CO，H2和烯烃的氧化），增强的催化活性可归因于TiO2/Au界面位点的增加。而改善界面位点的一种很有效的方法是在金属表面修饰超薄氧化物，制备倒载催化剂。然而，对于纳米孔材料来说，本身较大的横纵比直接限制了传统的沉积方法对限域在其中的金属纳米粒子进行均匀的超薄氧化物修饰。综上所述，纳米孔催化剂在工业应用中被广泛使用。通过对限域在孔道内的金属纳米粒子表面倒载修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原子层沉积超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：S1、使用H4AuCl4·4H2O制备催化剂前驱体Ⅰ、将H4AuCl4·4H2O溶液0.5~10mL加入20mL水中混合均匀，其中H4AuCl4·4H2O溶液的物质的量浓度为6毫摩尔/升，再将SBA‑15介孔分子筛500mg缓慢加入H4AuCl4·4H2O的水溶液中；Ⅱ、向步骤Ⅰ配制的溶液中加入氨水，调节混合溶液的pH值为9.0~10.0，然后将混合液在避光条件下剧烈搅拌24h；Ⅲ、过滤步骤Ⅱ搅拌后的混合液，取固体过滤物并用去离子水洗涤数次，除去过滤物中残留的氯离子；Ⅳ、将步骤Ⅲ获得的固体过滤物在真空条件下常...

【技术特征摘要】
1.一种原子层沉积超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：S1、使用H4AuCl4·4H2O制备催化剂前驱体Ⅰ、将H4AuCl4·4H2O溶液0.5~10mL加入20mL水中混合均匀，其中H4AuCl4·4H2O溶液的物质的量浓度为6毫摩尔/升，再将SBA-15介孔分子筛500mg缓慢加入H4AuCl4·4H2O的水溶液中；Ⅱ、向步骤Ⅰ配制的溶液中加入氨水，调节混合溶液的pH值为9.0~10.0，然后将混合液在避光条件下剧烈搅拌24h；Ⅲ、过滤步骤Ⅱ搅拌后的混合液，取固体过滤物并用去离子水洗涤数次，除去过滤物中残留的氯离子；Ⅳ、将步骤Ⅲ获得的固体过滤物在真空条件下常温干燥24h，制得催化剂前驱体；S2、将步骤S1制备的催化剂前驱体在H2气体氛围中200℃还原反应2h，得到限域在SBA-15介孔分子筛孔道内壁的金纳米粒子催化剂，命名为SBA-15/Au催化剂；S3、称取步骤S2制备的SBA-15/Au催化剂粉末样品10~100mg，将SBA-15/Au催化剂加入乙醇溶液中超声波分散，超声波分散后，用滴管将催化剂粉末混悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：王眉花，吴瑞瑞，侯洁，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14