[发明专利]一种贵金属负载α-Al

说明书

本发明公开一种贵金属负载α‑Al₂O₃粉体催化材料的制备方法，通过合金配制、低温球磨氧化、高温氧化反应、去合金化腐蚀等工艺，获得贵金属负载型粉体催化材料，贵金属析出相与基体结合属于冶金结合，使用过程中不易脱落，贵金属颗粒的大小具有可控性，使用过程中不会随温度增加而长大，同时将贵金属颗粒的制备与载体的制备合二为一，缩短了工艺流程，具有材料制备技术低成本短流程的特点，可用于光催化、乙烯催化为环氧乙烷、丙烯催化为环氧丙烷、抗菌抑菌等材料领域，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种贵金属负载α-Al₂O₃粉体催化材料的制备方法，属于催化材料技术领域。

背景技术

贵金属材料由于其化学稳定性和电子结构所决定的优异的物理化学性能，被称为现代工业的维生素。Ag、Pt等贵金属及其合金都具有良好的塑性和加工性能，几乎对所有材料都具有良好的可焊性，因此几乎可以和大多数金属与非金属材料复合形成用途广泛的材料。

贵金属Pt、Ag等具有着优异的催化活性、抗菌活性，导电性能及热交换性能，可广泛应用于催化材料、抗菌材料、电极材料、低温导热材料等。为了降低贵金属的消耗量和节约材料成本，通常将贵金属颗粒负载到一定的载体或固体表面，例如Al₂O₃、TiO₂或碳纳米管表面等等。

金属氧化物负载贵金属催化剂的制备，通常采用将溶液浸渍在现有的载体Al₂O₃上的方法，溶液是一种或几种活性组分贵金属盐和助剂溶液配成的前驱体，将载体浸渍其中，然后进行化学还原或者高温分解、洗涤、干燥等步骤制得。浸渍法中贵金属前驱体还原过程较多采用高温分解还原，即通过高温直接将贵金属盐还原为贵金属纳米单质。这种还原方法工艺简单，还原效果较好，然而在高温分解过程中，不可避免地存在贵金属盐的浓缩、结晶、贵金属微粒迁移、重结晶、团聚等现象，影响了贵金属颗粒在载体上的分散度和贵金属晶粒大小，从而影响了催化剂的性能。

为了降低前驱体的热分解温度，在还原步骤中引入化学还原剂，摆脱了高温工艺，化学还原剂用来还原贵金属盐前驱体，加热还原后用水或低碳醇洗涤除去残存的有机物，由于低碳羧酸酰胺等还原剂与贵金属形成的贵金属铵络合物能在200℃以下就分解还原成贵金属单质，大大降低了热处理温度，避免了贵金属的团聚、长大所导致的粒径不可控等问题。但带来的弊端是有机化学试剂的污染及贵金属与载体之间由于低温烧结所导致的结合力度差，使用过程中容易脱落等问题。

目前所采用的贵金属负载的催化材料中，一方面为了提高贵金属的活性，防止团聚，需要控制相的尺寸和形貌。另一方面又需要提高贵金属与负载体的结合力度防止使用中脱落。

发明内容

本发明通过对载体金属氧化物的结构设计，使贵金属颗粒的形成具有可控性，与基体Al₂O₃冶金结合，催化剂使用过程中不脱落不长大，同时将贵金属颗粒的制备与载体的制备合二为一，缩短了工艺流程，体现出了材料制备技术低成本短流程，环境友好的发展趋势。

本发明的目的是提供一种贵金属负载α-Al₂O₃粉体催化材料的制备方法，可制得到表面分布均匀，结合牢固，贵金属颗粒可控的金属氧化物负载贵金属颗粒的催化材料。

本发明的技术方案是将Al和贵金属按比例混合后熔炼雾化喷粉，将喷粉筛分后进行低温球磨，通过一定温度下的氧化反应处理，贵金属从合金中析出，Al变为α-Al₂O₃，通过酸腐蚀，将表面氧化膜去除，得到金属氧化物负载贵金属粉体复合材料。

一种贵金属负载α-Al₂O₃粉体催化材料的制备方法，具体制备步骤如下：