一种金属单原子催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属单原子催化剂及其制备方法，该制备方法包括：在惰性气氛保护下，将多炔类化合物溶于非质子型溶剂中；在‑40℃以下条件下，加入有机强碱和金属盐前驱体，加热搅拌反应，而后进行固液分离取沉淀物；将沉淀物洗涤、干燥、研磨得到目标产物。本发明专利技术金属单原子催化剂的制备方法简单，合成周期短，通用性强，得到的金属单原子催化剂热稳定性好，金属单原子负载量高。

【技术实现步骤摘要】
一种金属单原子催化剂及其制备方法
本专利技术涉及催化剂制备
，具体涉及一种金属单原子催化剂及其制备方法。
技术介绍
单原子催化剂由于其特殊的电子结构和几何结构，可以最大限度地提高金属利用率，在小分子活化转化、有机催化、电催化等系列重要催化反应中展现出优异的性能。因此，提高金属单原子的负载量，从而提高催化效率已成为人们的广泛共识。石墨炔独特的纳米级孔隙、二维层状共轭骨架结构及半导体性质等特性，使其成为一种优秀的载体，制备高负载量的金属单原子分散石墨炔碳材料催化剂已成为一个热门方向。但是由于金属粒子减小到单原子水平时，比表面积急剧增大，导致金属表面自由能急剧增加，并且随着负载量的增加，在制备和反应时极易发生团聚形成较大的团簇，从而导致催化剂失活等。因此，获得优良的稳定性和大的负载量是单原子催化剂制备和应用过程中所面临的巨大挑战。从负载型单原子催化剂的制备方法来看，现有合成负载型单原子催化剂的主要方法包括共沉淀法、浸渍法、质量分离软着陆法、原子层沉积法。这些方法均为先合成载体，然后负载金属，最后进行后处理，合成步骤多，合成过程复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在惰性气氛保护下，将多炔类化合物溶于非质子型溶剂中；/nS2、在-40℃以下条件下，向步骤S1所得的溶液中依次加入有机强碱和金属盐前驱体，加热搅拌反应，得混合液；/nS3、将所述混合液进行固液分离取沉淀物，再将所述沉淀物洗涤、干燥、研磨，得到目标产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在惰性气氛保护下，将多炔类化合物溶于非质子型溶剂中；
S2、在-40℃以下条件下，向步骤S1所得的溶液中依次加入有机强碱和金属盐前驱体，加热搅拌反应，得混合液；
S3、将所述混合液进行固液分离取沉淀物，再将所述沉淀物洗涤、干燥、研磨，得到目标产物。


2.根据权利要求1所述金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述多炔类化合物选自六乙炔基苯、1,3,5-三乙炔基苯、1,3,5-三氯三乙炔基苯、1,3,5-三氟三乙炔基苯、四乙炔基乙烯、2,4,6-三乙炔基吡啶、2,4,6-三乙炔基-1,3,5-三唑、五乙炔基吡啶、2,4,5,6-四乙炔基嘧啶、2,3,5,6-四乙炔基吡嗪中的至少一种。


3.根据权利要求1所述金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述非质子型溶剂选自正己烷、四氢呋喃、三氯甲烷中的至少一种。


4.根据权利要求1所述金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述有机强碱选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、二(三甲基硅基)氨基钠、二(三甲基硅基)氨基钾、二异丙基氨基锂中的至少一种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：段乐乐，荣卫锋，邹海远，刘科，
申请(专利权)人：南方科技大学，深圳市合众清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44