一种贵金属单原子催化剂及利用缺口多酸辅助的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种贵金属单原子催化剂及利用缺口多酸辅助的制备方法，及所制备的钌单原子催化剂在催化乙酰丙酸加氢环化制γ‑戊内酯方面的应用。该方法主要通过缺口多酸制备金属前驱体，离子交换和高温热解后刻蚀去除模板制得，步骤如下：首先制备了带有贵金属离子的缺口多金属氧酸盐(M@N‑POM)，然后将制成的M@N‑POM通过离子交换的方式置换进包覆在二氧化硅上的阴离子聚合物中，最后，将收集的粉末在惰性气氛下热解，然后用氟化氢铵或氢氧化钠蚀刻去除二氧化硅模板，获得目标M1@WO

【技术实现步骤摘要】
一种贵金属单原子催化剂及利用缺口多酸辅助的制备方法
本专利技术属于单原子催化剂制备
，涉及一种贵金属单原子催化剂及利用缺口多酸辅助的制备方法，及单原子催化剂的应用。
技术介绍
由于最大的原子利用率和不饱和配位特征，新兴的单原子催化剂已引起了科学家的极大兴趣。最近，一些单原子催化剂的合成方法已经被发展应用。其中，湿化学方法因其易加工性和低成本而被广泛应用。此外，原子层沉积及自上向下策略等合成方法也被发展来制备单原子催化剂。尽管已报道了各种单原子催化剂的合成方法，但仍然存在一定的局限性，尤其是对于贵金属单原子催化剂，例如Ru，Ag，Rh等。因此，开发新型的单原子催化剂合成路线对单原子催化剂的实际应用至关重要。目前，由多金属氧酸盐官能化的材料已广泛应用于诸如医药、磁性材料、环境保护、催化、能量转换和能量存储材料等领域。除此之外，多金属氧酸盐还具有其它多种用途，如在单原子催化剂的开发中表现出很好的应用。Yan课题组报道了一种铂单原子催化剂，其中铂原子负载在多金属氧酸盐表面上，并由多金属氧酸盐的表面氧原子锚定(Angew.Chem.Int.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贵金属单原子催化剂，其特征在于包括贵金属负载于金属氧化物簇M’O

【技术特征摘要】
1.一种贵金属单原子催化剂，其特征在于包括贵金属负载于金属氧化物簇M’Ox的M@M’Ox/CN，其中：M含量为1～10wt％；所述催化剂具有空心球结构形貌特征；所述M’＝钨或钼。


2.根据权利要求1所述贵金属单原子催化剂，其特征在于：所述M包括但不限于Ru、Rh或Ag的硫酸盐、硝酸盐或乙酰丙酮盐。


3.根据权利要求1所述贵金属单原子催化剂，其特征在于：所述金属氧化物簇M’Ox包括但不限于钨、钼的磷钨/钼酸或磷钨/钼酸盐，或硅钨/钼酸或硅钨/钼酸盐。


4.根据权利要求1所述贵金属单原子催化剂，其特征在于：所述空心球形微观结构的厚度为～2nm，金属负载量为0.001～10wt％。


5.一种利用缺口多酸辅助制备权利要求1～4任一项所述贵金属单原子催化剂的方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、制备带有贵金属离子的缺口多金属氧酸盐M@N-POM：将20克磷钨酸溶于热水中，添加1克氯化钾；加入碳酸氢水溶液使得溶液pH＝5；5～15后过滤，将滤液浓缩后，在室温下静置析出白色结晶为M@N-POM；
步骤2、将制成的M@N-POM通过离子交换的方式置换进包覆在二氧化硅上的阴离子聚合物中：将[Ru(pcymene)Cl2]2添加到50mLK7[PW11O39]·14H2O的水溶液中，Ru(pcymene)Cl2]2和K7[PW11O39]·14H2O的摩尔比为1︰2；将得到的溶液回流1～3小时后用滤纸过滤；然后向滤液中加入过量的CsCl析出油状的红橙色沉淀物；将所获得沉淀物在沸水中重结晶，析出Cs5[PW11O39{Ru(p-cymene)(H2O)}]·6H2O的橙色薄晶体，将晶体滤出得到粉末；
步骤3、将粉末在惰性气氛下热解，然后蚀刻去除二氧化硅模板，获得目标催化剂：将0.5-1克SiO2颗小球添加到20mLtri(4-imidazolylphenyl)amine的DMF溶液中得到乳液，其中tri(4-imidaz...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩云虎，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61