本发明专利技术公开了一种具有保护微米和/或纳米多级结构催化剂的方法。该方法是在催化剂表面包覆一层二氧化硅层。具体方法包括如下步骤：将所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂分散于溶剂中，再加入氨水和硅酸酯后，进行反应，反应完毕离心收集固体产物，将所述固体产物经干燥和焙烧后，完成所述在所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂表面包覆一层二氧化硅层的方法。该方法能为微米/纳米多级结构的催化剂提供保护，提高机械强度，且没有降低该催化剂的催化活性，延长了催化剂的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
具有微米/纳米多级结构的催化剂具有高活性，但在使用过程中普遍存在着结构 易破碎，重复使用性能差的缺点，严重限制了微米/纳米多级结构催化剂的稳定性和使用寿命ο在现有的催化剂保护专利中，大多只针对催化剂的活性进行保护，采用添加保护 剂的方法延长催化剂的寿命。如黎全海等人公开了一种催化剂活性保护剂(中国专利申请 号01131647. 0)，该活性保护剂是将镍、钼等金属化合物负载在惰性氧化铝与二氧化硅等材 料制成的陶瓷载体上。周广林等人公开的专利中(中国专利申请号01135213. 2)将两种金 属组分负载在Y-A1203上，通过浸渍、干燥和焙烧制成了保护甲醇合成催化剂的保护剂。 然而微米/纳米多级结构催化剂的活性降低多源于结构的破碎导致的催化剂的流失及活 性的降低，现有的催化剂保护方法并不适用于微米/纳米多级结构催化剂的保护。本专利技术 从催化剂的微观结构出发，发展了一种保护微米/纳米多级结构催化剂结构的方法，提高 了微米/纳米多级结构催化剂结构的稳定性，从而保护了微米/纳米多级结构催化剂的活 性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术提供的保护具有微米和/或纳米多级结构催化剂的方法，包括如下步骤 在所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂表面包覆一层二氧化硅层。上述方法中，所述二氧化硅层的厚度为lO-lOOOnm，具体可为10_30nm、10_25nm、 10-20nm、20-30nm或25-30nm;所述在所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂表面包覆 一层二氧化硅层的方法，可按照下述方法包括如下步骤将所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂分散于溶剂中，再加入氨水和硅酸 酯得到反应体系，进行反应，反应完毕离心收集固体产物，将所述固体产物经干燥和焙烧 后，完成所述在所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂表面包覆一层二氧化硅层的步马聚ο所述溶剂为由水和乙醇组成的混合液，所述由乙醇和水组成的混合液中，乙醇与 水的体积比为 0.1-10 1，具体可为 0.67-2 1,0. 67-5 1,0. 67-1 1,1-5 1,1-2 1 或2-5 1，优选0.5-2 1 ；所述硅酸酯选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸丙酯中的 至少一种；所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂在所述溶剂中的含量为0. 5-100g/ L，2-100g/L、2-50g/L、2-30g/L、2-10g/L、10-100g/L、10-50g/L、10-30g/L、30-100g/L、 50-100g/L、30-50g/L，优选2-20g/L;所述所加入的氨水的质量百分浓度为观％，所述氨 水在所述反应体系中的浓度为0. 14-14g/L，具体可为0. 5-50g/L、0. 5_25g/L、0. 5_12g/L、0. 5-9g/L、12-50g/L、12-25g/L、12-15g/L、15-50g/L、25-50g/L、l. 8_50g/L 或 1. 8_25g/ L，优选0. 7-7g/L ；所述硅酸酯在所述反应体系中的浓度为0. 5-50g/L,具体为l_14g/L、 l-28g/L,5-14g/L,5-28g/L, 14-28g/L,优选 1-lOg/L。所述反应步骤中，温度为20-80°C，具体可为25-40°C或30-40°C，优选20_50°C，时 间为0. 5-24小时，具体可为1-6小时、3-6小时、1_5小时或5_6小时，优选2_8小时；所述离 心步骤中，转速为 3000-12000rpm，具体可为 1000_9000rpm、1000_8000rpm、1000_5000rpm、 5000-8000rpm、5000-9000rpm 或 8000_9000rpm，优选 7000-10000rpm,时间为 1-20 分钟，具 体为2-4分钟或3-4分钟，优选1-5分钟，离心半径为6cm-18cm，具体可为8-12cm、8-10cm或 10-12cm，优选9-15cm ；所述干燥步骤中，温度为50-200°C，具体可为100-150°C、100-160°C 或150-160°C，优选80-120°C，时间为1-24小时，具体可为8-18小时、8_15小时、8_10小时、 15-18小时、10-15小时、10-18小时，优选3-12小时；所述焙烧步骤中，温度为350-800°C, 具体可为550-700°C、550-65(TC、650-70(rC，优选450_600°C，时间为1-15小时，具体可为 4-10小时，优选3-8小时。所述在所述具有微米和/或纳米多级结构的催化剂表面包覆一层二氧化硅的方 法，还包括如下步骤在所述反应步骤之前，向反应体系中加入模板剂。所述模板剂为十六 烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)。所述模板剂的浓度为0. l-50g/L,具体可为0. 5_6g/L、 0. 5-2. 5g/L或2. 5-6g/L，优选0. 7-3. 5g/L。所述具有微米和/或纳米多级结构催化剂中的 多级结构优选为一维结构、二维结构或三维结构。本专利技术通过在具有微米和/或纳米多级结构催化剂的表面包覆一层二氧化硅，为 微米/纳米多级结构的催化剂提供保护，提高了具有微米/纳米多级结构的催化剂的机械 强度，同时没有降低该催化剂的催化活性。经过保护的具有微米/纳米多级结构的催化剂 在使用过程中经过十次以上的重复使用结构没有发生明显变化，延长了催化剂的使用寿 命。该方法适用于各种结构的微米和/或纳米多级结构催化剂，如具有线状、平面状及立体 状结构的一维、二维或三维的催化剂。附图说明图1为本专利技术中一维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图2为本专利技术中一维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图3为本专利技术二维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图4为本专利技术中二维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图5为本专利技术中三维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图6为本专利技术中三维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图7为本专利技术中三维纳米结构的催化剂经二氧化硅保护后的透射电镜照片。图8为本专利技术中保护前催化剂与保护后催化剂的扫描电镜照片及搅拌后二者的 扫描电镜照片。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。所 述方法如无特别说明，均为常规方法。所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；实施例中的表示质量百分含量。实施例1将0. 05g 一维纳米结构的催化剂分散在IOOmL乙醇和水的混合溶液中(乙醇 水=10 1，V/V)，然后加入0. 05g CTAB和0. 18g氨水( %，wt% )，待完全溶解后加入 0. 05g正硅酸乙酯，于20°C搅拌3小时停止反应，产物离心(离心转速为3000rpm，离心半 径为18cm) 20分钟后，取离心得到的固体产物，将其在50°C干燥M小时，然后在550°C焙烧 10小时得白色粉末状固体，完成该催化剂的保护。透射电镜的结果如图1所示，由图可知，该一维纳米结构的催化剂表面已经包覆 了一层二氧化硅。该二氧化硅层的厚度为20nm。实施例2将0. 2g 一维纳米结构的催化剂分散在本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种保护具有微米和／或纳米多级结构的催化剂的方法，包括如下步骤：在所述具有微米和／或纳米多级结构的催化剂表面包覆一层二氧化硅层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋卫国，江雷，崔志民，陈朝秋，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。