[发明专利]一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述疏水性层状双金属氧化物催化剂以层状双金属氧化物LDO为载体，所述载体的层板上和层板间生长有通过原位还原法获得的活性单质Pt；

所述疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将Al(NO₃)₃·9H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O、还原剂、Pt盐、强酸强碱盐与去离子水混合并通过原位沉淀还原法获得生长有还原态单质Pt的Pt/NiAl-LDHs催化剂前驱体；

步骤S2：将步骤S1获得的Pt/NiAl-LDHs催化剂前驱体在惰性气氛中焙烧，得到层板上和层板间均生长有通过原位还原法获得的活性单质Pt的疏水性层状双金属氧化物催化剂Pt/NiAl-LDO。

2.根据权利要求1所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的Al(NO₃)₃·9H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O、还原剂、Pt盐、强酸强碱盐的摩尔比为66:33:(396～792):(0.1～3):(0.2～6)。

3.根据权利要求1所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的还原剂为六次甲基四胺，所述强酸强碱盐为NaCl或KCl，所述Pt盐为H₂PtCl₆、PtCl₂、PtCl₄、Pt(NH₃)₄(NO₃)₂中的任一一种。

4.根据权利要求1所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的原位沉淀还原法的反应条件为：反应温度150～180℃、保温时间6～24h。

5.根据权利要求1所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的Pt/NiAl-LDHs催化剂前驱体焙烧之前需要进行洗涤和干燥。

6.根据权利要求1所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的焙烧反应条件为：反应温度450～600℃、升温速率3～8℃/min、保温时间2.5～4h。

7.一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的应用，其特征在于，将权利要求1～6任一项所述的制备方法制得的疏水性层状双金属氧化物催化剂制成催化剂片并将其用于水-氢同位素催化交换反应中。

8.根据权利要求7所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂片的制备方法，包括以下步骤：

步骤B1：将步骤S2制备的催化剂Pt/NiAl-LDO分散到去离子水中，再加入曲拉通与无水乙醇按体积比为1:1组成的混合溶液，然后再加入与催化剂Pt/NiAl-LDO质量比为(2～4):1的PTFE溶液，并搅拌均匀制成悬浊液；

步骤B2：将步骤B1制备的悬浊液均匀涂覆于不锈钢纤维毡上，待不锈钢纤维毡上的悬浊液无明显流动后再进行干燥，重复步骤B2，直至达到设计负载量；

步骤B3：将步骤B2涂覆有悬浊液的不锈钢纤维毡在惰性气体的保护下进行焙烧，冷却后得到催化剂片Pt/NiAl-LDO/PTFE。

9.根据权利要求7所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的应用，其特征在于，所述步骤B3中的焙烧条件为：升温速率5℃/min、反应温度365～375℃、保温时间30～45min，所述步骤B3中的惰性气体为氩气或氮气。

10.根据权利要求8或9所述的一种疏水性层状双金属氧化物催化剂的应用，其特征在于，所述步骤B2中的不锈钢纤维毡规格为10～30目。