[发明专利]一种Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂

摘要

一种Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂，属于催化技术领域。泡沫镍基底上直接生长了矩形片状形貌的纳米阵列，形成的纳米材料结构确定、有序、可实现高的比表面积。泡沫镍基底上的微米片连结着宏观规模的基底和纳米级的贵金属颗粒，这确保了足够的附着力并且避免了在催化反应中的沥出。单片方形纳米片的平均尺寸为1.5微米宽，金颗粒尺寸为3‑5nm。它可有效用于对硝基苯酚的加氢还原反应，反应速率为30.8s‑1g‑1，Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂同时具有出色的循环稳定性能，经过6次循环使用后形貌基本没有变化，更为重要的是催化性能也基本保持不变。解决了传统整体催化剂活性组分分布不均匀，与载体的粘结性不强，反应中活性逐步下降的问题。

主权项

一种Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂，其特征在于，是直接生长在泡沫镍基底上的片状形貌氢氧化钴薄膜微米片，氢氧化钴薄膜微米片上还负载有通过沉积沉淀法制备的催化活性组分金颗粒；其制备方法包括如下步骤：a.将8cm2的泡沫镍基底用盐酸超声清洗5min，再用无水乙醇或丙酮超声清洗5‑10min，再用去离子水清洗干净，得到泡沫镍基底备用；b.将可溶性钴盐、氟化铵和尿素溶解在去离子水中配成溶液，其中钴离子的浓度为0.01‑2mol/L，氟化铵与钴离子的物质的量比为1∶4，尿素与钴离子的物质的量比为1∶5；c.将步骤a所得泡沫镍基底浸入步骤b所得混合溶液，并于反应釜中120℃温度水热12h，反应结束后自然冷却至室温；所得基底用水和无水乙醇洗涤，去掉杂质，在80℃烘箱中干燥2‑4h；d.将可溶性钴盐和尿素溶解在去离子水中配成溶液，其中钴离子的浓度为0.025‑2mol/L，尿素与钴离子的物质的量比为1∶10；e.将步骤c中所得基底浸入步骤d所得混合溶液，并于反应釜中100℃温度水热10h，反应结束后自然冷却至室温；所得基底用水和无水乙醇洗涤，去掉杂质，在80℃烘箱中干燥2‑4h；f.将步骤e所得基底通过沉积沉淀法，使用NaBH4原位还原5‑600μL氯金酸得到Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂。