[发明专利]一种合金纳米笼催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种合金纳米笼催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括贵金属和过渡金属的合金，所述贵金属包括钌、金、铑、锇或铱中任意一种或至少两种的组合，所述过渡金属包括铜；所述催化剂中过渡金属的质量分数为10～30wt％；所述催化剂呈空心纳米笼结构，所述催化剂的壁厚为20～60nm，所述催化剂的比表面积为30～80m²/g；

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将过渡金属前驱体的分散液与稳定剂混合，所述过渡金属前驱体包括氧化亚铜，所述稳定剂包括柠檬酸钠和/或柠檬酸，得到混合液；

(2)将步骤(1)得到的混合液与贵金属前驱体混合，所述贵金属前驱体包括贵金属酸，所述贵金属酸与过渡金属前驱体的摩尔比为1:10～9:1，发生反应，得到合金；

(3)采用刻蚀剂刻蚀去除步骤(2)中未反应的过渡金属前驱体，所述刻蚀剂包括硫代硫酸钠，所述刻蚀剂与步骤(1)中过渡金属前驱体的摩尔比为1:1～200:1，得到所述合金纳米笼催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂呈八面体空心纳米笼结构。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂的粒径为100～1050nm。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂的粒径为400～550nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中过渡金属的质量分数为15～25wt％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化亚铜呈八面体结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化亚铜的粒径为100～1000nm。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氧化亚铜的粒径为400～500nm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过渡金属前驱体的分散液的浓度为0.2～4mg/mL。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述稳定剂与过渡金属前驱体的质量比为1:1～10:1。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合液经搅拌处理得到。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌处理时间为5～30min。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属酸包括氯钌酸、氯金酸、氯铑酸、氯锇酸或氯铱酸中任意一种或至少两种的组合。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属酸的浓度为1～20mM。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属酸的浓度为10mM。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为20～40℃。

17.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的时间为15～60min。

18.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀的时间为30～180min。

19.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀之后，对刻蚀产物进行洗涤，干燥。