[发明专利]碳包覆镍铝的纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆镍铝的纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料含具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为石墨化碳层，所述内核包括单质镍和氧化铝；以所述纳米复合材料的总重量为基准，所述碳含量为1％～8％，单质镍含量为65％～85％，氧化铝含量为15％～34％。

2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料的比表面积为100m²/g～300m²/g。

3.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料的孔体积为0.3cm³/g～0.8cm³/g。

4.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述核壳结构的粒径为5nm～80nm。

5.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，所述内核还包括还包括碱金属氧化物，以质量百分比计，所述碱金属氧化物的含量占所述纳米复合材料的含量不超过5％，优选为不超过2.5％。

6.一种权利要求1～5中任一项所述的碳包覆镍铝的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

制备镍铝前驱体；

将所述镍铝前驱体进行升温热处理；

所述升温热处理后的产物与氢气接触进行还原处理120min～480min；

以低碳烷烃作为碳源气体对所述还原处理后的产物进行气相沉积，得所述纳米复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备镍铝前驱体的方式为共沉淀和/或水热晶化。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备镍铝前驱体的步骤包括：

将碱液与含有三价铝盐和二价镍盐的水溶液同时滴加至水中进行沉淀处理，使三价铝盐和二价镍盐生成共沉淀物；

将所述共沉淀物进行陈化处理。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三价铝盐包括硝酸铝和/或氯化铝，所述二价镍盐包括硝酸镍和/或氯化镍，所述三价铝盐中的铝与二价镍盐中的镍的摩尔比为1：(2～4)；所述碱液为包括氢氧化钠和碳酸钠的水溶液，所述碱液中氢氧化钠的浓度为0.2～4摩尔/升，碳酸钠的浓度为0.1～2摩尔/升；所述氢氧化钠的摩尔数与三价铝盐和二价镍盐中铝和镍的总摩尔数的比例为(2～4)：1，所述碳酸钠的摩尔数与三价铝盐和二价镍盐中铝和镍的总摩尔数的比例为(0.5～2)：1。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀处理的温度为40℃至小于100℃，所述陈化处理的温度为40℃至小于100℃，陈化处理的时间为2～48小时。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述镍铝前驱体与碱金属的盐溶液混合进行共沉淀反应后，所得沉淀物进行所述升温热处理，所述碱金属和镍的摩尔比不大于0.2。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述升温热处理包括在通有保护气体的情况下将所述镍铝前驱体升温至500℃～900℃，所述保护气体为氮气和/或氩气，所述保护气体的流量为10～500毫升/(分钟·克镍铝前驱体)，所述升温的速度为1℃/分钟～5℃/分钟；所述气相沉积的温度为750℃～900℃，时间为5～240分钟；所述碳源气体为甲烷或乙烷，碳源气体的流量为10～500毫升/(分钟·克镍铝前驱体)。

13.根据权利要求1～5中任一项所述的纳米复合材料作为催化剂分解一氧化二氮的应用，包括：使所述催化剂与一氧化二氮接触进行催化分解反应生成氮气和氧气。

14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述催化分解反应的温度为300℃～400℃。