[发明专利]一种贵金属纳米催化剂、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种贵金属纳米催化剂、制备方法及其应用。本发明提供了一种贵金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在贵金属盐溶液中加入二氧化钛，得到悬浮液；步骤2：将所述悬浮液进行光催化反应，得到贵金属纳米催化剂。本发明还提供了由上述方法制备的贵金属纳米催化剂以及贵金属纳米催化剂在催化氢化酚类化合物的应用。本发明提供一种贵金属纳米催化剂、制备方法及其应用，解决了现有制备贵金属纳米催化剂的方法步骤繁琐，且易引发金属形成不可控团聚并进而限制金属分散度的提高的技术问题。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种贵金属纳米催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

随着社会经济的快速发展以及人口数量的迅速增加，人们对于能源的需求日益增加，同时带来的环境污染、温室效应、生态破坏等问题也日益严重。生物质能是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源，具有富碳含量、储量大、分布广、污染低、廉价以及可再生等优点，被公认为是一种潜在的化石替代能源。但是，生物质能量密度低、所占体积大，不利于运输和储存，通过快速热解将固体的生物质转化成液体的生物油，大幅度提升了能量密度。生物油以碳、氢、氧元素为主，组成成分多达上百种，包括酚、呋喃、酮、醛、醇、醚、酸和酯等。这些混合物由于沸点较高且接近，难以精馏提纯实现高价值利用，而且氧含量高、粘度大，不能作为燃料直接应用于能源终端客户。催化加氢方法不仅能大幅度降低生物油的氧含量，还能提高氢含量，对于高热值生物液体燃料的制备具有独特的优势。

通常，催化加氢反应需要较高的反应温度，这是由于脱氧过程中酚羟基等含氧官能团的C-O键具有较高的反应活化能决定的。而生物油组分含有大量的羟基官能团、羰基和共轭π键等不饱和官能团，在高温条件下容易发生缩聚反应引发结焦和积碳，不仅导致了大量的原料损失，也严重影响着催化剂的性能与使用寿命。为了避免上述情况发生，人们通过制备具有高度分散性的贵金属纳米催化剂，从而大幅度提高催化剂活性，有效降低反应温度进而抑制缩聚反应的发生。然而现有的制备贵金属纳米催化剂大多采用浸渍法、共沉淀法和溶胶凝胶法等，需要经过负载、煅烧、还原等一系列的步骤，操作繁琐，且某些步骤需要高温条件，强烈的热运动引发金属形成不可控团聚，在一定程度上限制了金属分散度的提高。

因此，现有制备贵金属纳米催化剂的方法步骤繁琐，且易引发金属形成不可控团聚并进而限制金属分散度的提高成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种贵金属纳米催化剂、制备方法及其应用，解决了现有制备贵金属纳米催化剂的方法步骤繁琐，且易引发金属形成不可控团聚并进而限制金属分散度的提高的技术问题。

本发明提供了一种贵金属纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在贵金属盐溶液中加入二氧化钛，得到悬浮液；

步骤2：将所述悬浮液进行光催化反应，得到贵金属纳米催化剂。

优选的，所述贵金属盐溶液包括氯铂酸溶液、氯化钯溶液和氯化钌溶液的一种或几种。

优选的，所述贵金属盐溶液为氯铂酸溶液和/或氯化钌溶液。

需要说明的是，所述氯铂酸溶液、氯化钯溶液和氯化钌溶液的溶剂为水。

优选的，所述光催化反应的时间为2～6h。

具体的，所述光催化反应的时间为2h、4h或6h。

优选的，所述光催化反应的时间为4h。

更优选的，在所述步骤2之后还包括将所述贵金属纳米催化剂离心、洗涤和干燥。

优选的，所述干燥的温度为60℃。

优选的，所述二氧化钛为二氧化钛球体粉末。