【技术实现步骤摘要】
碳纳米管内嵌金属粒子催化剂在合成气制低碳醇中的应用(一)
本专利技术涉及一种碳纳米管内嵌金属粒子催化剂在合成气制低碳醇中的应用。(二)技术背景碳纳米管具有结构缺陷、曲率表面、独特的管腔结构以及电传导性能，是极好的催化材料。基于化学反应的碰撞理论，管内呈现明显减小的反应空间，反应物、产物与碳纳米管内壁独特的相互作用会影响化学反应的进行。Santis等人通过理论计算得知，当化学反应限制在小尺寸孔径内时，反应动力学明显改变，反应速度可以呈数量级的跳跃。Lu等人利用DFT理论计算限域在碳纳米管内反应机理，发现当反应限域在碳纳米管内部后，影响反应进行的屏障明显减小，并且随着碳纳米管管径的减小，管内反应物的反应性能增强。因此，碳纳米管内嵌金属粒子催化剂在合成气转化制备乙醇、Fischer-Tropsch反应、苯加氢反应和NH3分解反应中表现出了优异的催化性能。目前管内负载金属催化剂的制备方法主要为：原位填充法、气相填充法和液相填充法。原位填充法采用电弧法、微波法等手段在制备碳纳米管的过程中，将金属或化合物原位生成在碳纳米管腔...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管内嵌金属粒子催化剂在合成气制低碳醇反应中的应用，其特征在于：所述的催化剂由碳纳米管、氮掺杂的碳量子点和金属纳米粒子组成，所述的碳纳米管为开孔的单壁或多壁碳管，碳纳米管外壁负载有氮掺杂的碳量子点，碳纳米管内壁镶嵌有金属纳米粒子；所述金属由活性金属和助剂金属组成，其中活性金属为铑，助剂金属为钯、铂、钌、铱、镍中的一种；所述氮掺杂的碳量子点尺寸在不大于10nm，氮含量在0.1-8.0wt％；所述碳纳米管内嵌金属粒子催化剂中，氮掺杂的碳量子点负载量为0.5-8.0wt％，金属的总负载量为0.1-10.0wt％，活性金属与助剂金属质量比为10-50：1。/n
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管内嵌金属粒子催化剂在合成气制低碳醇反应中的应用，其特征在于：所述的催化剂由碳纳米管、氮掺杂的碳量子点和金属纳米粒子组成，所述的碳纳米管为开孔的单壁或多壁碳管，碳纳米管外壁负载有氮掺杂的碳量子点，碳纳米管内壁镶嵌有金属纳米粒子；所述金属由活性金属和助剂金属组成，其中活性金属为铑，助剂金属为钯、铂、钌、铱、镍中的一种；所述氮掺杂的碳量子点尺寸在不大于10nm，氮含量在0.1-8.0wt％；所述碳纳米管内嵌金属粒子催化剂中，氮掺杂的碳量子点负载量为0.5-8.0wt％，金属的总负载量为0.1-10.0wt％，活性金属与助剂金属质量比为10-50：1。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述氮掺杂的碳量子点的尺寸为3.5-5.5nm。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述碳纳米管内嵌金属粒子催化剂采用如下方法制备：
1)将碳纳米管置于浓硝酸中加热回流处理，结束后冷却至室温，用水洗涤至滤液呈中性，再进行干燥，得到酸处理后的碳纳米管；
2)将氮掺杂的碳量子点溶液与步骤1)得到的酸处理后的碳纳米管配置成分散液，充分搅拌使碳量子点负载于碳纳米管的外壁上，抽滤、烘干得到负载有碳点的碳纳米管；
3)将步骤2)中所得负载有碳点的碳纳米管与去离子水配置成浆液，在搅拌的状态下加入含有金属离子的水溶液，所述水溶液中金属离子与氯离子形成络合阴离子，充分搅拌后抽滤、洗涤至滤液pH值为中性、烘干得到碳纳米管内嵌金属粒子催化剂。
4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述的氮掺杂的碳量子点通过如下方法制备：在坩埚中加入去离子水、柠檬酸和乙二胺，比例为1-15mL：0....
【专利技术属性】
技术研发人员：卢春山，周烨彬，应俊韬，李小年，张群峰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。