[发明专利]一种绒花状Ag/SiO2

说明书

本发明公开了一种绒花状Ag/SiO₂纳米催化剂及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。制备方法为：以乙醇和水的混合物为溶剂，以间苯二酚和甲醛为模板，氨水为催化剂，搅拌得到反应液A，在反应液A中加入正硅酸丙酯经过水解得到胶体溶液，去除模板得到SiO₂；将SiO₂与硅烷偶联剂在甲苯中发生硅烷偶联反应得到氨基改性SiO₂；以无水乙醇为溶剂，加入氨基改性SiO₂，以AgNO₃溶液为前驱体溶液，经过浸渍法得到反应液B；将PVP和NaBH₄加入到反应液B中，经过原位还原得到绒花状Ag/SiO₂。本发明控制二氧化硅的微观形貌，增大载体的比表面积，提供更多反应位点，保证金属Ag的分散性，提高催化性能。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，更具体的涉及一种绒花状Ag/SiO₂纳米催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

催化剂载体又称担体，是负载型催化剂的组成之一，是催化剂活性组分的骨架，支撑活性组分，使活性组分得到分散，同时还可以增加催化剂的强度。但载体本身一般并不具有催化活性。二氧化硅因其密度低、分散性好，具有优异的光学和化学性能等，可应用于催化剂载体。

传统的制备二氧化硅载体过程中，如果实现对载体微观形貌的控制，需要使用表面活性剂或者比较复杂的模板，制备过程比较复杂而且耗时；制备的二氧化硅作为载体应用时，负载不稳定，催化活性差。

基于此，本申请提供了一种绒花状Ag/SiO₂纳米催化剂的制备方法，提高催化性能。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种绒花状Ag/SiO₂纳米催化剂及其制备方法和应用，通过对二氧化硅载体微观形貌控制，增大载体的比表面积，提供更多的反应位点，保证金属纳米粒子的分散性，提高催化性能。

本发明的第一个目的是提供一种绒花状Ag/SiO₂纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制备SiO₂

以乙醇和水的混合物作为溶剂，以间苯二酚和甲醛为模板，氨水为催化剂，搅拌至溶液变为棕黄色，得到反应液A，在反应液A中加入正硅酸丙酯经过水解得到深棕色的胶体溶液；胶体溶液经过洗涤，干燥后，去除模板得到SiO₂；步骤2、制备绒花状Ag/SiO₂

将SiO₂与硅烷偶联剂在甲苯中发生硅烷偶联反应得到氨基改性SiO₂；

以无水乙醇为溶剂，加入氨基改性SiO₂，以AgNO₃溶液为前驱体溶液，经过浸渍法得到反应液B；

以PVP为分散剂，NaBH₄为还原剂，加入到反应液B中，经过原位还原得到绒花状Ag/SiO₂。

优选的，步骤1中，混合物中乙醇和水的体积比为7:1，混合物、间苯二酚、甲醛、正硅酸丙酯的比例为80ml：0.4-0.5g：0.56-0.6ml：2.6-3.1ml；正硅酸丙酯和氨水的比例为2.6：3-4ml；水解的处理温度为30-40℃，搅拌时间为24-30h。

优选的，步骤1中，去除模板的方法为煅烧，煅烧温度为600-650℃，煅烧时间为4-5h。

优选的，步骤2中，甲苯、SiO₂与硅烷偶联剂的比例为100ml：1-1.5g：2-3ml；硅烷偶联反应的温度为80-90℃，回流时间为18-20h。