[发明专利]一种氧化铝及其制备方法和负载有贵金属的催化剂

说明书

本发明提供的一种氧化铝及其制备方法和负载有贵金属的催化剂，属于材料合成技术领域，一种氧化铝包括：无定型氧化铝和定型氧化铝；所述无定型氧化铝中含有五配位铝；本发明的氧化铝，具有五配位铝和氧空位的双重优势，克服了传统材料不易负载贵金属和光催化性能差的问题。

技术领域

本发明涉及材料合成技术领域，具体涉及一种氧化铝及其制备方法和负载有贵金属的催化剂。

背景技术

催化剂是清洁能源生产的核心材料，其中贵金属以其独特的催化活性得到了广泛应用。但是贵金属资源稀缺、价格高昂，如何提高贵金属催化剂的原子利用率和反应活性一直是贵金属催化领域的核心问题。

由于贵金属单原子不能独立存在，因此，在单原子贵金属发生催化反应的过程中，需要将单原子贵金属负载在载体上，同时，载体在催化的过程中也发挥着极其重要的作用。

常见的载体有金属有机骨架化合物、石墨烯等碳材料以及金属氧化物等。金属有机骨架化合物和石墨烯合成过程复杂、成本高，大幅度降低了单原子贵金属催化剂的经济性；金属氧化物或氢氧化物如CeO₂、Fe₂O₃、TiO₂等比表面积较小，难以充分发挥单原子的分散性，也使催化剂的效能大打折扣。

Al₂O₃尤其是γ-Al₂O₃具有较高的比表面积，且化学稳定性好、强度高，是应用较为广泛的一种载体，也是负载单原子贵金属的理想载体。

氧化铝作为非还原性氧化物，由于非还原性的Al离子难以和贵金属原子之间进行电荷转移，Al₂O₃和贵金属原子之间的作用力较弱，难以分散形成单原子催化剂，因此导致Al₂O₃在负载单原子贵金属方面存在困难，常规结构很难稳定单原子贵金属。构建[AlO₅]结构的五配位Al₂O₃是能够锚定贵金属原子的有效途径。

对于五配位氧化铝的制备，申请号为201910579941.8的中国发明专利一种富含五配位氧化铝及其合成方法和应用中，公开了一种富含五配位氧化铝的合成方法，且通过该方法制备的五配位氧化铝可以应用在制备超高负载量的单原子催化剂中。

但是，在制备单原子催化剂的过程中，五配位氧化铝只是充当了载体，并没有增加所制备材料的催化活性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中制备的五配位氧化铝在制备单原子催化剂的过程中，只是充当了载体，而没有增加所制备材料的催化活性的缺陷，从而提供一种氧化铝。

本发明还提供一种氧化铝的制备方法。

本发明还提供一种负载有贵金属的催化剂。

为解决上述技术问题，本发明提供一种氧化铝，包括：无定型氧化铝和定型氧化铝；所述无定型氧化铝中含有五配位铝。

作为优选方案，所述无定型氧化铝的质量含量为40-80%。

作为优选方案，包括以下步骤：

S1,将铝源、沉淀剂、表面活性剂、还原剂按摩尔比例为1:(15-30):(1-5):(27-192)混合均匀，进行水热反应；

S2,经过抽滤、干燥后得到前驱体；

S3,将前驱体煅烧，煅烧温度为350-700℃，煅烧时间为3-7小时，得到所述氧化铝。

作为优选方案，在步骤S1中，水热反应的反应温度为120-180℃，反应时间为8-24小时。

作为优选方案，在步骤S2中，干燥的时间为20-30小时。