催化氧化VOCs的金属单原子催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种催化氧化挥发性有机物(VOCs)的金属单原子催化剂及其制备方法，该制备方法包括：在冰水浴条件下，配制含有稳定剂和贵金属前驱体的前驱体混合溶液；将三氧化二铁分散于有机溶剂中，得到载体分散液；在冰水浴条件下，将所述载体分散液与所述前驱体混合溶液混合并充分搅拌，然后加入还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，将反应产物依次进行洗涤、干燥和热处理，即制备得到所述催化剂；其中，所述贵金属前驱体包括四氨合硝酸铂。根据该制备方法得到的催化剂中，贵金属以单原子形式存在，在催化过程中每个原子都能参与反应，显著提高了贵金属的利用率，提高了催化性能，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
催化氧化VOCs的金属单原子催化剂及其制备方法
本专利技术涉及纳米科学
，具体涉及一种催化氧化VOCs的金属单原子催化剂及其制备方法。
技术介绍
挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)是大气中广泛存在的一类气态污染物，不仅对人体健康和生态环境等有直接影响，还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物。因此，控制VOCs的排放对于社会的可持续发展具有十分重要的意义。现有用于催化氧化消除VOCs的催化剂主要分为负载贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和复合金属氧化物催化剂。负载贵金属催化剂具有催化活性高、选择性好、使用寿命长、抗毒性能优异等特点，但是贵金属价格昂贵，高温下易烧结而失活，这限制了其实用。过渡金属氧化物使用的原料价格低廉，相对于负载贵金属催化剂在使用成本上有较大优势，其制备方法也较为简单，但是催化活性相对较差，抗中毒性能差。复合金属氧化物催化活性较好且不容易中毒，制备所需原料资源丰富，缺点是起燃温度较高，能耗较大，制备较难。负载贵金属催化剂因具有良好的VOCs低温催化氧化活性而受到人们本文档来自技高网...

【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，其包括以下步骤：在冰水浴条件下，配制含有稳定剂和贵金属前驱体的前驱体混合溶液；将三氧化二铁分散于有机溶剂中，得到载体分散液；在冰水浴条件下，将所述载体分散液与所述前驱体混合溶液混合并充分搅拌，然后加入还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，将反应产物依次进行洗涤、干燥和热处理，即制备得到所述催化剂；其中，所述贵金属前驱体包括四氨合硝酸铂。/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，其包括以下步骤：在冰水浴条件下，配制含有稳定剂和贵金属前驱体的前驱体混合溶液；将三氧化二铁分散于有机溶剂中，得到载体分散液；在冰水浴条件下，将所述载体分散液与所述前驱体混合溶液混合并充分搅拌，然后加入还原剂进行还原反应；所述还原反应结束后，将反应产物依次进行洗涤、干燥和热处理，即制备得到所述催化剂；其中，所述贵金属前驱体包括四氨合硝酸铂。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属前驱体还包括下组中的一种或两种以上的组合：金前驱体、银前驱体、钯前驱体、钌前驱体、铑前驱体、铱前驱体。
优选地，除铂以外其他贵金属前驱体(以贵金属计)与四氨合硝酸铂(以铂计)的质量比为1:3-5。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氧化二铁的比表面积为90-100m2/g；优选地，所述三氧化二铁为有序介孔三氧化二铁，例如三维有序介孔三氧化二铁或二维有序介孔三氧化二铁。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；
优选地，所述稳定剂与四氨合硝酸铂(以铂计)的质量比为1.2-1.5：1。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，配制前驱体混合溶液的步骤包括：在冰水浴条件下，先将稳定剂加入容器中搅拌，再加入贵金...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宽，李诗瑶，
申请(专利权)人：中科三清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11