[发明专利]MoO3

说明书

本发明公开了一种MoO₃载体包裹贵金属纳米粒子催化剂及其制备方法，属于负载型金属催化剂技术领域。催化剂为NM@MoO₃，NM为Pd、Pt等贵金属颗粒。在水热条件下，利用钼酸钠和浓硝酸制备MoO₃纳米材料，通过浸渍法分别将贵金属盐负载到MoO₃载体上，在空气气氛下退火处理后得到NM/MoO₃催化剂，然后经超声波处理，贵金属被载体MoO₃均匀包裹，得到NM@MoO₃催化剂。本发明通过超声处理制备的纳米MoO₃负载贵金属包裹型催化剂涉及一种纳米催化材料，制备过程简单，原料易得，在多相催化领域的发展具有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及纳米金属负载型催化剂技术领域，具体涉及一种MoO₃载体包裹贵金属纳米粒子的负载型催化剂及其制备方法。

背景技术

负载型金属催化剂是将具有催化活性的金属组分负载在高比表面积载体上的一类催化剂，具有活性组分高度分散、机械和化学稳定性高等特点，在能源存储、环境保护以及化学品转化等领域发挥重要作用。其中，利用金属-载体间相互作用实现对负载型金属催化剂的精细调控和可控制备一直以来是工业催化领域研究的重要内容。通过控制预处理条件能够在金属纳米粒子表面引入包裹层，实现对金属纳米颗粒的热、化学稳定性的提升，能够有效抑制催化剂活性组分团聚或流失导致的催化剂失活。此外，在纳米粒子表面引入的包裹层还能够提供更多的金属 -氧化物界面位点，提高催化性能。

超声化学是一门新兴学科，利用超声产生的特殊声化学作用(如表面损伤的产生，高速粒子间的碰撞和脆性固体的破碎等)，能够产生许多具有不同化学结果的物理效应，从而实现对新型纳米材料的制备和改性。此外，超声波提供的能量能够克服分子间的范德华力产生物理剥除作用，导致纳米材料的结构被破坏。合理有效的利用超声波对纳米材料产生的物理剥除作用为设计和制备包裹型催化剂提供了良好的思路。

MoO₃是一种由变形八面体MoO₆为基本结构单元构成的片层状化合物，层与层之间靠范德华力作用交错堆积排列，这种独特的结构赋予了其特殊的物理化学性能，在烃类的选择氧化和氨氧化过程中表现出良好的催化活性。此外，范德华力是一种相对比较弱的力，导致层状MoO₃结构较容易被破坏，在外界的影响下，层间可以相互错位平移进而改变层间距离，当层间距增加到一定程度时，层与层之间的作用力会减弱直至最后消失，即发生剥离。剥离后的层状MoO₃通过迁移能够对负载金属表面进行有效的修饰，表面覆盖层的引入可以进一步改善催化剂的稳定性，实现对负载型金属化剂表界面结构的有效调控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MoO₃载体包裹贵金属纳米粒子的负载型催化剂及其制备方法，利用MoO₃特殊的片层结构，通过超声实现载体的部分剥离，进而对负载贵金属纳米粒子表面进行有效修饰。该方法不仅制备过程简便，而且表面覆盖层的引入能够有效的改善催化剂的稳定性，为负载型金属催化剂的制备提供了一种有效策略。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种MoO₃载体包裹贵金属纳米粒子的负载型催化剂，该催化剂是由贵金属活性组分负载在纳米MoO₃载体上并被载体均匀包裹形成，所述纳米MoO₃载体为形貌完整的纳米片层结构，所述贵金属活性组分包括金属钯或铂中的一种。

所述MoO₃载体包裹贵金属纳米粒子负载型催化剂的制备方法，首先通过水热法合成MoO₃纳米材料，然后通过浸渍法将钯盐或铂盐负载到MoO₃载体上，采用热处理得到NM/MoO₃催化剂；再利用超声波处理得到包覆型NM@MoO₃催化剂，即所述的包裹型纳米MoO₃负载贵金属催化剂。该方法包括如下步骤：