[发明专利]金属催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种金属催化剂，所述金属催化剂为海绵负载纳米金属催化剂，所述海绵负载纳米金属催化剂包括聚二甲基硅氧烷海绵载体以及负载在所述聚二甲基硅氧烷海绵载体上的催化剂活性组分，所述催化剂活性成分为纳米金属，所述聚二甲基硅氧烷海绵载体表面含有氨基，且所述纳米金属通过所述氨基与所述聚二甲基硅氧烷海绵载体连接。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种聚二甲基硅氧烷海绵负载纳米金属的金属催化剂及其制备方法。

背景技术

金属催化剂是一种以金属为主要活性组分的固体催化剂，主要是以贵金属及铁、钴、镍等过渡元素作为催化活性成分，这与金属的结构、表面化学键有关。金属催化剂有单金属和多金属催化剂之分，是一类应用广发且重要的工业催化剂。金属氧化剂使用过程中，一方面，分散性相对较差，催化效率较低；另一方面，金属催化剂在使用过程中，难以有效回收利用，通常作为损耗品采购使用，催化材料的使用率或寿命较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属催化剂，旨在解决纯相的金属催化剂催化效率有待提高、催化寿命短的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种金属催化剂，所述金属催化剂为海绵负载纳米金属催化剂，所述海绵负载纳米金属催化剂包括聚二甲基硅氧烷海绵载体以及负载在所述聚二甲基硅氧烷海绵载体上的催化剂活性组分，所述催化剂活性成分为纳米金属，所述聚二甲基硅氧烷海绵载体表面含有氨基，且所述纳米金属通过所述氨基与所述聚二甲基硅氧烷海绵载体连接。

本发明另一方面提供一种金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：

提供聚二甲基硅氧烷海绵，将所述聚二甲基硅氧烷海绵进行表面处理，得到含有表面基团的聚二甲基硅氧烷海绵；

在所述含有表面基团的聚二甲基硅氧烷海绵表面偶联氨基偶联试剂，得到表面连接有氨基的聚二甲基硅氧烷海绵载体；

提供金属盐溶液，将所述表面连接有氨基的聚二甲基硅氧烷海绵载体置于所述金属盐溶液中，得到负载金属盐的聚二甲基硅氧烷海绵载体溶液；

在所述负载金属盐的聚二甲基硅氧烷海绵载体溶液中加入还原剂，将金属盐还原为纳米金属单质，得到海绵负载纳米金属催化剂。

本发明提供的金属催化剂为海绵负载纳米金属催化剂，包括表面含有氨基的聚二甲基硅氧烷海绵载体以及属通过所述氨基负载在所述聚二甲基硅氧烷海绵载体上的纳米金属。所述海绵负载纳米金属催化剂通过金属-载体强相互作用(Classic Strong Metal-Support Interactions)构建形成，分散性好，具有较高的催化活性，且易于回收，可重复利用，催化剂利用率高，可以降低工业生产的成本。此外，采用聚二甲基硅氧烷海绵作为海绵载体基体物质，由于聚二甲基硅氧烷的疏水特性，作为过渡纳米金属的载体用于水环境体系中的有机催化反应时，由于聚二甲基硅氧烷与有机溶剂之间具有更好的相容性，因此两者接触效率提升，能够明显提高有机催化催化活性。

本发明提供的金属催化剂为海绵负载纳米金属催化剂，在聚二甲基硅氧烷海绵上通过表面改性处理得到表面连接有氨基的聚二甲基硅氧烷海绵载体，进一步在表面连接有氨基的聚二甲基硅氧烷海绵载体上负载金属盐，通过还原剂还原处理，得到海绵负载纳米金属催化剂。该方法操作简单、反应条件温和，且制备得到的金属催化剂具有催化活性高、使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的反应流程示意图；

图2是本发明实施例2提供的反应流程示意图。

具体实施方式