一种金属纳米催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及光热催化材料技术领域，尤其涉及一种金属纳米催化剂、其制备方法及应用。所述金属纳米催化剂包括内核和外壳，在所述内核和外壳之间包含间隙层；所述内核为钴颗粒聚集体；所述外壳包括二氧化硅层，以及分散在所述二氧化硅层中的钴颗粒。本发明专利技术提供的金属纳米催化剂中，钴颗粒聚集体为吸光中心，分散在所述二氧化硅层中的钴颗粒作为活性位点，在光热环境下可以显示出较高的活性和稳定性。本发明专利技术将所述金属纳米催化剂应用到光热气相催化反应中，可以有效克服负载型光热催化剂难以同时实现高催化活性、高稳定性以及高光利用效率的问题，最终得到的金属纳米催化剂的吸光性能和催化性能均较优。催化性能均较优。催化性能均较优。

【技术实现步骤摘要】
一种金属纳米催化剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及光热催化材料
，尤其涉及一种金属纳米催化剂、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着大气中二氧化碳浓度的增加和对气候变化的高度关注，减少二氧化碳的排放是一个非常紧迫的问题。利用光催化技术，将温室气体二氧化碳转化为碳中性燃料和原料化学品，实现太阳能向化学能的高效转换，对于优化能源结构、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。针对传统半导体光催化材料太阳光利用效率低，研究者们提出了光热催化二氧化碳还原的设想，通过结合光热效应驱动的热催化和光直接参与的光化学催化，同时利用太阳能的光和热，大幅拓宽太阳光谱的利用范围，尤其是在传统光催化过程中经常被浪费的大部分可见光和红外光。相比传统光化学催化路径，光热催化的活性提升了几个数量级，寻找高效的光热催化剂已成为太阳能驱动二氧化碳转化领域的热点之一。
[0003]理想的光热催化剂必须满足对太阳光的强烈吸收和高分散性，前者对有效的光热转化很重要，后者可以增加催化活性点的数量。虽然光吸收可以通过增加金属负载量，但这往往会导致分散性和活性位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属纳米催化剂，其特征在于，包括内核和外壳，在所述内核和外壳之间包含间隙层；所述内核为钴颗粒聚集体；所述外壳包括二氧化硅层，以及分散在所述二氧化硅层中的钴颗粒。2.根据权利要求1所述的金属纳米催化剂，其特征在于，所述钴颗粒聚集体的粒径为100～300nm；所述分散在所述二氧化硅层中的钴颗粒的粒径为5～20nm；分散在所述二氧化硅层中的钴颗粒占所述金属纳米催化剂中全部钴的质量含量的20％～50％。3.一种金属纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：A)将ZIF
‑
67材料、无水甲醇和硅酸四乙酯混合后，超声分散，干燥后，得到ZIF
‑
67/SiO2复合材料；B)将所述ZIF
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67/SiO2复合材料在空气气氛下煅烧；C)将步骤B)煅烧后的材料在还原气气氛下煅烧，得到金属纳米催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，将ZIF
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67材料、无水甲醇和硅酸四乙酯混合包括：a1)将ZIF
‑
67材料与无水甲醇混合后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何乐，李超然，王潇，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：