[发明专利]还原剂存在的情况下基于各向异性金属纳米颗粒合成催化剂的方法

权利要求书

1.一种制备各向异性金属纳米颗粒的方法，该纳米颗粒具有在10-500nm范 围内的平均尺寸和平均形状因数F小于0.7，所述方法包括将两种不同的还原剂用 在至少一种选自元素周期表的8、9或10列的金属的源上，还原剂R1的还原能力 比还原剂R2更高，所述方法包括至少：

a)下列步骤之一：

a1)用包含至少一种选自元素周期表8、9或10列的金属的源的水 溶液浸渍载体，然后使得所述载体与还原剂R1接触，或

a2)使得包含至少一种选自8、9或10列的金属的源的水溶液与还 原剂R1接触；

b)通过使步骤a)中获得的溶液或载体与不同于还原剂R1的还原剂 R2接触而形成各向异性金属纳米颗粒的步骤；

c)如果步骤a)是采用步骤a2)，任选地将该各向异性金属纳米颗 粒沉积在载体上，

其中步骤b)在“两步”法中，在形成金属纳米颗粒的晶种之后通过 引入还原剂R2在步骤a)之后进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中金属选自镍、钴、铁、钌、铂、钯和 铱。

3.根据权利要求2所述的方法，其中金属选自钴、镍、钯、和铂形成的组。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中还原剂R1选自由氢、肼、羟胺、 氢化物和氢硼化物构成的组，和还原剂R2选自由羧酸、醇、多元醇、醛、酮和 它们的离子构成的组。

5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中在步骤b)中加入碱。

6.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中在步骤b)加入无机盐。

7.根据权利要求6所述的方法，其中无机盐选自碱金属和碱土金属卤化物 构成的组。

8.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中将稳定剂添加到至少一种与还 原剂R1或步骤b)的还原剂R2接触的、权利要求1的步骤a)中的所述水溶液 中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中稳定剂是表面活性剂或络合剂。

10.根据权利要求8所述的方法，其中

●分别溶解稳定剂和所述金属的源；

●然后混合至少部分溶解的稳定剂和至少部分溶解的金属源。

11.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中在步骤b)或c)之后，至少 一种选自下列的元素通过浸渍被引入到载体中；

●来自元素周期表13列的元素；

●来自元素周期表14列的元素；

●碱金属，和/或碱土金属；和/或

●卤素；

●来自元素周期表11列的元素。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述碱金属是锂、钠或钾，和/或所 述碱土金属是镁、钙、锶或钡。

13.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中各向异性金属颗粒包含单一 金属元素。

14.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中在步骤a1)+b)或c)结束 时获得的包含各向异性金属纳米颗粒的载体从液体中分离出来，在120℃或更低 的温度下干燥。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述载体在氢气中在低于600℃的 温度下经过活化处理。

16.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中在步骤b)结束时获得的各 向异性金属纳米颗粒从液体中分离出来，并任选进行干燥。

17.根据权利要求16所述的方法，其中获得的固态各向异性金属纳米颗粒 在氢气中在低于600℃的温度下经过活化处理。

18.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中在方法的步骤a2)+b)结 束时获得的悬浮液在氢气中在低于600℃的温度下经过活化处理。

19.根据权利要求17所述的方法，其中获得的各向异性金属纳米颗粒被溶 解在悬浮液中。