[发明专利]Pt‑Ni纳米催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种Pt-Ni纳米催化剂的制备方法。

背景技术

在化工生产、科学家实验和生命活动中，催化剂都大显身手。例如，硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气，要用以铁为主的多分组催化剂，提高反应速率。在炼油厂，催化剂更是少不了，选用不同的催化剂，就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和碱性色可赛思催化剂。车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮，利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。

纳米催化剂具有特殊的纳米结构，具备普通催化剂所没有的性质，这决定了纳米催化剂的高催化性能和选择性。目前有多种方法可以制备纳米催化剂，例如有机溶剂法、微乳液法和离子交换法等，各种方法都有优缺点。并且在众多领域中，纳米催化剂得到了广泛的应用，包括工业生产和环境保护。

现有方法在制备的纳米催化剂时所需要的反应温度较高，而且生产的催化剂存在催化效率不高的缺点。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明制备的一种Pt-Ni纳米催化剂及其制备方法，在生产Pt-Ni纳米催化剂时所需要的反应温度较低和节约能源的优点，另外生产Pt-Ni纳米催化剂的催化效率高。

为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种Pt-Ni纳米催化剂，其成分按重量份计：乙酸乙酯化铂36～43份、2，4-戊二酮二水镍30～37份、改性硅藻土28～34份、胶凝剂23～29 份和表面活性剂7～13份；其制备方法包括以下步骤为：

a、在25℃的条件下，将乙酸乙酯化铂置于反应釜中，并向反应附中加入质量为乙酸乙酯化铂三倍水，然后向反应釜中依次加入改性硅藻土、表面活性剂和胶凝剂，混合搅拌，得到混合组分A；

b、向混合组分A中加入2，4-戊二酮二水镍，超声震荡20～35min后将反应釜至于烘箱内，将温度设置在150～168℃，反应时间为14～20h，得混合组分B；

c、待反应结束后，用无水乙醇反复清洗混合组分B四次，然后在室温条件下自然风干，即得Pt-Ni纳米催化剂。

优选的，所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土置于质量为其两倍的酸液中浸泡50～70min，然后取出并用质量为其两倍的清水进行洗涤，洗涤三次，将洗涤后的硅藻土置于工业炉中，设置温度在580～760℃，煅烧40～60min，取出即得改性硅藻土。

优选的，所述步骤c中的无水乙醇每次的用量为乙酸乙酯化铂和2，4-戊二酮二水镍总质量的两倍。

优选的，所述胶凝剂选用柠檬酸。

优选的，所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。

优选的，所述酸液为浓度为1mol/L的盐酸溶液与浓度为1.5mol/L的醋酸溶液按照质量比1:3配置而成。

采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：

1、本发明向乙酸乙酯化铂和2，4-戊二酮二水镍中加入了柠檬酸，乙酸乙酯化铂和2，4-戊二酮二水镍在水中解离出铂离子和镍离子，铂离子和镍离子与柠檬酸发生络合反应，提高了金属离子的分散度，有效降低了反应的温度，降低了反应所需的温度条件，节约了能源。

2、改性的硅藻土的孔隙率更大，乙酸乙酯化铂和2，4-戊二酮二水镍流入改性硅藻土的孔隙中，干燥和煅烧后的，硅藻土的内表面上附着一层铂和镍的混合物，使铂和镍均匀分布在载体的表面上，在催 化过程中铂和镍能得到充分的利用，增大了铂和镍与反应物的接触面积，提高了Pt-Ni纳米催化剂的催化效率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种Pt-Ni纳米催化剂的制备方法，其成分按重量份计：乙酸乙酯化铂38份、2，4-戊二酮二水镍30份、改性硅藻土31份、胶凝剂23份和表面活性剂9份；其制备方法包括以下步骤为：

a、在25℃的条件下，将乙酸乙酯化铂置于反应釜中，并向反应附中加入质量为乙酸乙酯化铂三倍水，然后向反应釜中依次加入改性硅藻土、表面活性剂和胶凝剂，混合搅拌，得到混合组分A；

b、向混合组分A中加入2，4-戊二酮二水镍，超声震荡20min后将反应釜至于烘箱内，将温度设置在150℃，反应时间为14h，得混合组分B；