单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属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单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂及其制备方法和应用，该催化剂包括多孔炭载体、杂多酸和纳米金属活性组分；杂多酸呈单分子状态分散在多孔炭载体上，纳米金属活性组分均匀分散于多孔炭载体上；该多孔炭载体具有由二维片状的炭材料组装而成的多孔蜂窝状结构。该特殊形貌的催化剂，杂多酸以单分子状态均匀分散于多孔炭载体上，使得其活性位点可以被充分利用；显著提高了金属与杂多酸的协同催化作用，使得该催化剂获得了优异的催化活性。

Nano metal catalyst supported on honeycomb carbon embedded with mono molecular heteropoly acid and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及催化剂的
，尤其涉及一种单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
在过去的几十年里，由于在催化、能源、吸附等方面的广泛应用，炭材料的制备与应用受到了广泛的研究。一方面，炭材料具有丰富的形态结构、良好的化学和热力学稳定性、高比表面积、低密度等独特的优势；另一方面，其原料可以是来源广泛、可再生、价格便宜的生物质(如椰壳、秸秆、木屑、纤维素、木质素、葡萄糖等)，符合绿色化学和可持续发展的要求，因而以生物质为原料制备炭材料受到广大科学工作者的重视。近年来，生物质水热法由于能够对炭材料产物的形貌进行有效的调控而得到越来越多的关注。如文献(ACSSustainableChem.Eng.,2016,4,4473-4479和Chem.Mater.,2014,26,6872-6877)分别报道了利用软模板和质子酸结合调控生物质水热制备有序介孔炭材料的方法；(文献Chem.Commun.,2014,50,12633--1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂，其特征在于，包括多孔炭载体、杂多酸和纳米金属活性组分；/n所述杂多酸呈单分子状态分散在所述多孔炭载体上，所述纳米金属活性组分均匀分散于所述多孔炭载体上；/n所述多孔炭载体具有由二维片状的炭材料组装而成的多孔蜂窝状结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂，其特征在于，包括多孔炭载体、杂多酸和纳米金属活性组分；
所述杂多酸呈单分子状态分散在所述多孔炭载体上，所述纳米金属活性组分均匀分散于所述多孔炭载体上；
所述多孔炭载体具有由二维片状的炭材料组装而成的多孔蜂窝状结构。


2.根据权利要求1所述的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂，其特征在于，所述二维片状的炭材料，孔道直径为5～15nm，厚度为80～120nm；
所述多孔蜂窝状结构的尺寸为10～200μm。


3.根据权利要求1所述的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂，其特征在于，以所述多孔炭载体的质量计：
所述杂多酸的含量为0.5wt％～30wt％；
所述纳米金属活性组分的含量为0.01wt％～10wt％。


4.一种根据权利要求1～3任一权利要求所述的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将表面活性剂与去离子水混合，分散均匀得到溶液A；
(2)将杂多酸、碳水化合物与步骤(1)制备的溶液A混合，经水热反应后得到单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料；
(3)将步骤(2)制备的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料分散在水中，得到分散液；将纳米金属前驱体与水混合，得到前驱体溶液，将所述前驱体溶液与所述分散液混合进行负载，再经还原处理后，得到所述的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂。


5.根据权利要求4所述的单分子杂多酸镶嵌的蜂窝状炭材料负载的纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：
所述表面活性剂选自嵌段共聚物类非离子型表面活性剂；
所述表面活性剂与去离子水的质量体积比为1：5～20g/mL。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陆冰，陈春红，毛善俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33