氨基功能化UiO-66负载铂钴双金属纳米合金催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氨基功能化UiO

【技术实现步骤摘要】
Core@Shell Nanoreactor forSelective Hydrogenation of Furfural via the Channel Screening Effect, ACS Catal, 2018, 8：8506
‑
8512）。当采用一锅法制备双金属合金催化剂时，往往损失了MOFs形貌（J.Cao et al, One
‑
step synthesis of Co
‑
doped UiO
‑
66 nanoparticle withenhanced removal efficiency of tetracycline: Simultaneous adsorption and photocatalysis, Chem. Eng. J, 2018, 353：126
–
137）。因此，基于这些问题，有必要开发一种简便有效的方法制备MOFs负载的Pt基双金属纳米合金复合型催化剂，以更高效地催化不饱和醛选择加氢性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种制备方法简单、选择加氢活性高的氨基功能化UiO
‑
66负载铂钴双金属纳米合金催化剂的制备方法。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所述的氨基功能化UiO
‑
66负载铂钴双金属纳米合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴
将铂盐、2
‑
氨基对苯二甲酸溶解于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中，形成含铂溶液；所述铂盐与所述N,N
‑
二甲基甲酰胺的摩尔体积比为1:793；所述2
‑
氨基对苯二甲酸在所述N,N
‑
二甲基甲酰胺中的浓度为20 mmol/L；
⑵
在所述含铂溶液中，添加乙酸，搅拌均匀，得到酸化后的铂溶液；所述乙酸与所述N,N
‑
二甲基甲酰胺的体积比为4:23；
⑶
将锆盐溶解于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中，得到混合溶液，该混合溶液中加入氧化钴粉末，搅拌并超声分散5~30min，得到含钴悬浊液；所述锆盐在所述N,N
‑
二甲基甲酰胺中的浓度为80 mmol/L；所述氧化钴与所述混合溶液的质量体积比为2~14:1；
⑷
将所述酸化后的铂溶液与所述含钴悬浊液混合，并转移至具有聚四氟乙烯内胆的反应釜中进行加热反应，得到混合液；
⑸
所述混合液经离心分离、洗涤、干燥，得到浅棕色固体产物；
⑹
将所述固体产物在氢/氮混合气氛下还原处理，即得氨基功能化UiO
‑
66负载铂钴双金属纳米合金催化剂（PtCo@UiO
‑
66
‑
NH2）。
[0007]所述步骤
⑴
中铂盐是指氯铂酸、氯化铂氨、硝酸铂氨中的一种。
[0008]所述步骤
⑶
中锆盐是指四氯化锆或硝酸锆。
[0009]所述步骤
⑶
中氧化钴是指二价钴的氧化物，即CoO，且钴与铂的原子比为0.15~1.1。
[0010]所述步骤
⑷
中加热反应的条件是指温度为120 ℃，时间为12~36 h。
[0011]所述步骤
⑸
中洗涤条件是指用N,N
‑
二甲基甲酰胺和甲醇分别洗涤3~4次。
[0012]所述步骤
⑸
中干燥条件是指温度为80 ℃，时间为6~12 h。
[0013]所述步骤
⑹
中氢/氮混合气体中氢气的体积分数为10 vol%。
[0014]所述步骤
⑹
中还原处理的条件是指还原温度为200~250 ℃，还原时间为1~3 h。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术使用氧化钴（CoO）作为钴源，经一锅法直接合成MOFs(UiO
‑
66
‑
NH2)负载的铂钴双金属合金催化剂。在溶剂热过程中，CoO缓慢溶解、原位释放Co
2+
，与Pt产生较强的相互作用，有利于PtCo合金的形成，同时部分Co与氨基配位形成了Co
‑
N
x
位点，不影响UiO
‑
66
‑
NH2的生长，最终可得到结晶度良好、保持UiO
‑
66
‑
NH2形貌且比表面积大的PtCo双金属纳米合金复合催化材料。
[0016]2、本专利技术制得的催化剂既保持了UiO
‑
66
‑
NH2的规整形貌和良好的结晶度，又同时具有Pt纳米颗粒、PtCo合金和Co
‑
N
x
Lewis酸位点，这种多活性位点协同作用促进了催化剂的活性和选择性。
[0017]3、本专利技术使用极少量的Co，即可显著提升催化性能，大大节约了资源，提高了利用率。
[0018]4、与其他同类型产品相比，本专利技术制备方法简单，步骤少，所得催化剂具有活性组分分散度好、利用率高、结构规整等特点，可有效解决现有技术中α,β
‑
不饱和醛加氢制不饱和醇中C=O键吸附、转化能力低的问题。
[0019]5、本专利技术所制得的催化剂，Pt的电子状态得到更好的调控，能显著抑制C=C键的吸附，提高C=O键加氢的选择性，用于肉桂醛加氢时，70℃、2MPa下，肉桂醛的转化率和肉桂醇的选择性分别可达到93 %和94 %，肉桂醇产率可接近5000 mmol
·
g
Pt
‑1·
h
‑1。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0021]图1为本专利技术实施例1~4所得的PtCo@UiO
‑
66
‑
NH2双金属纳米合金催化剂、对比实施例1所得的Pt@UiO
‑
66
‑
NH2催化剂和对比实施例2所得的PtCo（A）@UiO
‑
66
‑
NH2催化剂的XRD图。
[0022]图2为本专利技术实施例1~4所得的PtCo@UiO
‑
66
‑
NH2双金属纳米合金催化剂、对比实施例1所得的Pt@UiO
‑
66
‑
NH2催化剂、对比实施例2所得的PtCo（A）@UiO
‑
66
‑
NH2催化剂和对比实施例3所得的PtCo/UiO
‑
66
‑
NH2催化剂的TEM图。
[0023]图3 为本专利技术实施例4所得的PtCo@UiO
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66
‑
NH2双金属纳米合金催化剂的TEM元素面扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.氨基功能化UiO
‑
66负载铂钴双金属纳米合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴
将铂盐、2
‑
氨基对苯二甲酸溶解于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中，形成含铂溶液；所述铂盐与所述N,N
‑
二甲基甲酰胺的摩尔体积比为1:793；所述2
‑
氨基对苯二甲酸在所述N,N
‑
二甲基甲酰胺中的浓度为20 mmol/L；
⑵
在所述含铂溶液中，添加乙酸，搅拌均匀，得到酸化后的铂溶液；所述乙酸与所述N,N
‑
二甲基甲酰胺的体积比为4:23；
⑶
将锆盐溶解于N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中，得到混合溶液，该混合溶液中加入氧化钴粉末，搅拌并超声分散5~30min，得到含钴悬浊液；所述锆盐在所述N,N
‑
二甲基甲酰胺中的浓度为80 mmol/L；所述氧化钴与所述混合溶液的质量体积比为2~14:1；
⑷
将所述酸化后的铂溶液与所述含钴悬浊液混合，并转移至具有聚四氟乙烯内胆的反应釜中进行加热反应，得到混合液；
⑸
所述混合液经离心分离、洗涤、干燥，得到浅棕色固体产物；
⑹
将所述固体产物在氢/氮混合气氛下还原处理，即得氨基功能化UiO
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66负载铂钴双金属纳米合金催化剂（PtCo@UiO
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66
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NH2）。2.如权利要求1所述的氨基功能化UiO
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66负载铂钴双金属纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤
⑴
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋焕玲，申海玉，丑凌军，赵华华，杨建，赵军，闫亮，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：