[发明专利]金属/α-MoC1-x负载型单原子分散催化剂、其合成方法与应用

权利要求书

1.一种金属/α-MoC_1-x负载型单原子分散催化剂，其特征在于，以α-MoC_1-x为载体，以金属为活性组分，且10-100 %的所述金属是以单原子形式分散于所述载体α-MoC_1-x上的；所述载体α-MoC_1-x中，x=0-0.9；基于所述载体的总质量，所述金属负载量为0.05-0.2质量%；所述金属选自于铂、钌、钯、镍、铜及钴中的至少一种。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，90-100 %的金属是以单原子形式分散于所述载体α-MoC_1-x上的。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体α-MoC_1-x 中，x为0-0.5。

4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，载体α-MoC_1-x的尺寸为1nm-30nm。

5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，载体α-MoC_1-x的比表面积在5-250 m²/g之间。

6.一种金属/α-MoC_1-x负载型单原子分散催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）合成载体α-MoC_1-x，所述载体α-MoC_1-x中，x=0-0.9；

2）将金属前体盐溶解，得到金属前体盐溶液；

3）将步骤2）中的金属前体盐溶液与步骤1）中的载体α-MoC_1-x 混合并干燥，其中，金属前体盐和载体α-MoC_1-x的用量比例关系为：以金属前体盐中的金属元素质量计，金属前体盐中的金属元素质量为载体α-MoC_1-x质量的0.01%~55%；

4）将步骤3）所得的固体进行冷冻干燥，得到催化剂前体；

5）将所得的催化剂前体在同时含有碳源与氢源的碳化气氛中碳化，即得到金属/α-MoC_1-x负载型单原子分散催化剂；

其中，所述金属前体盐中的金属选自于铂、钌、钯、镍、铜及钴中的至少一种；

步骤5）中，碳源选自于烷烃、烯烃及醇中的至少一种；氢源为氢气；碳源与氢源的体积比为0.1:9-9:1，碳化程序升温的速度为1-50℃/分钟；碳化的最高温度为490-900℃。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属前体盐为水溶性盐。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述金属前体盐选自于氯亚铂酸钾、氯亚铂酸钠、乙酰丙酮铂、氯铂酸、氯化钯、醋酸钯及镍、铜、钴的氯化物、硝酸盐、乙酰丙酮化合物中的至少一种。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，金属前体盐中的金属质量为载体α-MoC_1-x质量的0.01%~12%。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，金属前体盐中的金属质量为载体α-MoC_1-x质量的0.06%~0.25%。

11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5）中，碳源为甲烷或乙烷。

12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5）中，碳化程序升温的速度为1-30℃/分钟。

13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5）中，碳化程序升温的速度为1-10℃/分钟。

14.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤5）的碳化过程中，在 200~300℃保持0.1-50小时；然后在碳化的最高温度下保持0.1-100小时。