[发明专利]一种Pt纳米粒子的制备方法

说明书

本发明公开了一种Pt纳米粒子的制备方法，所述方法为：将H₂PtCl₆·6H₂O与三乙胺溶于碳酸丙烯酯，在Schlenk反应管中，在真空条件下，在还原温度100‑130℃下，搅拌还原1‑12h，制得Pt纳米溶胶；然后将Al₂O₃浸渍于所得Pt纳米溶胶中，使得Pt的负载量为0.1wt％，搅拌吸附，静置干燥，于350‑400℃条件下煅烧4h，制得所述Pt纳米粒子。本发明提供的一种Pt纳米粒子的制备方法，可以得到分散度高的Pt纳米粒子，在贵金属负载量较低的情况下的仍能保持较高活性与稳定性，并且有机溶剂可重复利用，不会产生废气废水，制备方法简单，载体廉价易得，催化剂的成本大幅降低，便于工业化。

(一)技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种Pt纳米粒子的制备方法。

(二)背景技术

环境问题，特别是空气污染是全球关注的问题。其中减少挥发性有机化合物(VOCs)污染量是环境保护的一个重要方面。挥发性有机化合物包括各种化合物，如含氧化合物，芳烃和卤代烃，它们不仅可以破坏臭氧层，还持续对人类健康和生态环境造成影响。催化燃烧作为一种有效的控制方法，可以提高降解VOCs的效率，降低运行成本，降低二次污染等。因此，开发对VOCs催化燃烧具有高活性，高通用性和高稳定性的催化剂成为主要的研究方向。对于催化燃烧的常用催化剂是负载的贵金属(主要是Pt和Pd)和过渡金属(即Cu，Co，Ce和Mn)氧化物。贵金属催化剂对VOCs催化燃烧具有的高低温催化活性，高选择性和高稳定性，但由于资源不是很丰富，因此价格昂贵。

Pt基催化剂是催化燃烧VOCs应用中最广泛的贵金属催化剂。负载型贵金属催化剂具有催化活性高、起燃温度低、热稳定性好、普适性强等优点，在催化氧化VOCs领域得到了广泛研究，但是由于贵金属的资源稀缺，价格较贵，所以从降低成本的方向考虑，降低贵金属的负载量是一个可选的方法。

专利：CN109292733A发明了一种柔性纸基铂纳米粒子-多枝二氧化钛纳米管复合物的制备方法。通过化学液相法将铂纳米粒子负载在柔性纸上，再通过电化学方法将二氧化钛纳米管复合物沉积在含有铂纳米粒子的柔性纸上。该发明的缺点：制备方法繁琐，后处理复杂，且铂的用量较大。

专利：CN109433190A发明了一种负载铂纳米粒子的介孔氧化锆纳米管复合材料的制备方法及其在处理有机废气中的应用。通过化学液相法制备了介孔氧化锆负载的铂纳米粒子，并将其运用于有机废气的处理。该发明的缺点：制备过程繁琐，后处理复杂，且制备过程中的废水较难处理。

(三)发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种Pt纳米粒子的制备方法，其以H₂PtCl₆·6H₂O为前驱体，三乙胺为还原剂，通过液相还原法制备得到粒度均匀的Pt纳米粒子，且将其运用于催化氧化甲苯，在较低温度下实现甲苯完全氧化，且具有较好的稳定性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Pt纳米粒子的制备方法，所述的方法按照如下步骤进行：

(1)将H₂PtCl₆·6H₂O与三乙胺溶于碳酸丙烯酯(PC)，在Schlenk反应管中，在真空条件下，在还原温度100-130℃下，搅拌还原1-12h，制得Pt纳米溶胶；所述的H₂PtCl₆·6H₂O与三乙胺的物质的量之比为1:5-1:20；

(2)将Al₂O₃浸渍于步骤(1)所得Pt纳米溶胶中，使得Pt的负载量为0.1wt％，搅拌吸附，静置干燥，于350-400℃条件下煅烧4h，制得所述Pt纳米粒子。