CN102895971B - 负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂及其制备方法和应用。本发明是在水溶液的条件下以PVP、KBH4、氯铂酸、氯金酸为原料合成Au1-xPtx合金纳米粒子，然后将合成的Au1-xPtx合金纳米粒子作为活性组分负载到MnO2载体上，得到由MnO2载体及负载于其表面的Au1-xPtx合金纳米粒子构成的所述催化剂，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述催化剂质量的1％～5％，Au1-xPtx合金纳米粒子中0＜x＜1。所述催化剂能够用于催化降解室内污染物甲醛，所述催化剂在低温下能完全催化降解甲醛，及具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和杜绝二次污染的优点。

Description

负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，特别涉及负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂及其制备方法，以及该催化剂在催化降解甲醛污染物中的应用。 
背景技术
近几年，随着人们科普知识的增加，公众对甲醛引发的污染问题越来越重视。甲醛是室内空气中最主要也是最严重的污染物，具有较高的毒性，是致癌和致畸形物质。多种室内装修材料，如地板胶、塑贴面、胶合板、乳胶漆、合成纤维等，都有可能向室内释放甲醛，尤其现在人造地板普遍使用酚醛树脂等能够释放出甲醛的粘合剂，向室内释放的甲醛的时间可持续数年，严重危害人体健康。在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位，甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是潜在的强致突变物之一。因此，甲醛的净化技术受到广泛关注，其中甲醛的催化氧化技术因其低成本、高效率，且生成无毒的CO2和H2O、减少二次污染，成为研究者所关注的热点问题之一。在室温下，不需注入任何能量和物质，直接利用空气中的O2作为氧化剂，将甲醛转化成无毒的CO2和H2O，是治理室内甲醛污染的一种理想状态。本发明所涉及的催化剂就是通过低温下催化降解来完成对甲醛的处理。 
2002年Yoshika研究了一系列过渡金属氧化物对甲醛的催化降解性能，其中锰氧化合物具有较高的催化降解甲醛的活性(S Yoshika.Atmospheric Environment，2002，36，5543.)。最近，Chen等合成了水钠锰矿型MnO2蜂窝状纳米球和空心纳米球用于催化降解甲醛，具有较好的催化性能(H Chen，J He，et al.The Journal of Physical Chemistry C，2007，111，18033.)。同一课题组的Tian等制备了隐钾锰矿型锰氧化物八面体分子筛(OMS-2)，用于催化降解甲醛(H Tian，J He，et al.Microporous and Mesoporous Materials，2011，138，118.)。为了提高催化降解甲醛的催化效率，负载型催化剂因其在其它催化反应中表现出高的催化性能而成为研究降解甲醛的热点。Zhang等用浸渍法合成的Pt/TiO2催化剂能够在室温下降解甲醛(C Zhang，H He，et al.Catalysis Communications， 2005，6，211.)。Tang等制备的Pt/MnOx-CeO2负载型催化剂对甲醛有较好的催化降解性能(X Tang，J Chen，et al.Applied Catalysis B：Environmental，2008，81，115.)。Zhang等将Au负载到具有有序介孔结构的CeO2载体上，在较低温度下能够完全降解甲醛(J Zhang，Y Jin，et al.Applied Catalysis B：Environmental，2009，91，11.)。然而单一贵金属负载型催化剂存在有贵金属的消耗量大、导致催化剂的成本增加，对甲醛的催化降解效率还有待进一步的提高等问题。 
为了克服单一贵金属负载型催化剂存在的一些问题和寻求更高性能的催化降解甲醛的催化剂，双金属负载型催化剂在其它催化反应中表现的优良的催化性能引起了研究人员的关注。对于双金属负载型催化剂来说，第二种金属(即使本身无活性)的加入能够改变催化反应过程中的电子转移途径，通过两种金属之间的协同作用提高催化反应的活性和选择性，使得双金属负载型催化剂在许多催化反应中表现出不同寻常的活性，获得单一贵金属所没有的高活性和高选择性。由于双金属催化剂存在着各种各样的组合，加入的第二种金属可以是贵金属或非贵金属，所以双金属催化剂具有很大的开发潜力。曲振平等发明了银基双金属负载型催化剂，根据不同过渡金属与银物种之间存在不同的协同作用，研究了不同过渡金属与银的双金属负载型催化剂，以铜为例发明了当1∶2＜Ag∶Cu≤2∶1时的催化剂，明显提高甲苯的催化氧化反应活性(CN 201010542004.4)。He等采用逐步离子交换/还原的方法，在TiO2薄膜中合成了Ag-Pd/TiO2负载型催化剂。合成催化剂的催化性能是商业钯黑的360多倍，是大小相同的单组分Pd纳米颗粒的1.6倍。(J He，I Ichinose，et al.Journal of the American Chemistry Society，2003，125，11034.)。Chen等通过用乙二醇作为还原剂和溶剂的方法，在十二烷基硫酸钠的参与下合成了负载Pd、Pt、Pt-Pd合金的介孔碳纳米管催化剂，负载Pt-Pd合金的介孔碳纳米管高于单一贵金属的催化性能(X Chen，H Wang，J He，et al.Journal of Nanoscience and Nanotechnonlogy，2010，10，3138.)。Rosseler等合成Pd-Pt合金纳米粒子负载TiO2的催化剂，在光催化降解CO的实验中，通过调控不同的Pd与Pt的比例获得了较佳的催化性能(O Rosseler，A Louvet，et al.Chemistry Communication，2011，47，5331)。 
发明内容
本发明的目的之一是提供一种负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂，其中Au1-xPtx合金纳米粒子具有尺寸小、尺寸分布窄、稳定性高的特点。 
本发明的目的之二是提供一种Au1-xPtx合金纳米粒子的制备方法。 
本发明的目的之三是提供负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂的制 备方法，该制备方法工艺简单、成本低，对环境无污染、符合绿色化学的要求。 
本发明的目的之四是提供负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂在低温催化降解甲醛污染物中的应用，所提供的催化剂可在较低温度(20～80℃)下对甲醛进行完全催化降解。 
本发明是在水溶液的条件下以聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、硼氢化钾(KBH4)、氯铂酸、氯金酸为原料合成Au1-xPtx合金纳米粒子，然后将合成的Au1-xPtx合金纳米粒子作为活性组分负载到MnO2载体上，得到由MnO2载体及负载于其表面的Au1-xPtx合金纳米粒子构成的所述的催化剂。 
本发明的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂，是由MnO2载体及负载于其表面的高分散、小粒径且粒径分布均匀的Au1-xPtx合金纳米粒子构成，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1％～5％，Au1-xPtx合金纳米粒子中0＜x＜1。 
所述的MnO2载体的形状优选是具有大的比表面积的鸟巢状。 
所述的Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径为0.1～5nm。 
所述的Au1-xPtx合金纳米粒子是由以下方法制备得到的：称取一定量的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入到容器(如三颈瓶)中，然后加入一定量的水(可加入50～150mL的水)，机械搅拌使PVP溶解，将容器放入温度为60～100℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x值分别滴加所需的氯铂酸水溶液和氯金酸水溶液得到混合液，继续机械搅拌(可继续搅拌2～10分钟)，其中：混合液中的聚乙烯基吡咯烷酮∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为30∶1～50∶1；然后滴加含有硼氢化钾(KBH4)的水溶液，其中：硼氢化钾与氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为10∶1～30∶1；继续机械搅拌(可继续搅拌2～10分钟)，在温度为60～100℃下反应(一般为1～4小时)，制得含有Au1-xPtx合金纳米粒子(Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径为0.1～5nm；0＜x＜1)的水溶液。 
所述的聚乙烯基吡咯烷酮的聚合度为10～1000。 
所述的氯铂酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L，氯金酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L。 
本发明可通过调控Au1-xPtx合金纳米粒子中的Au与Pt的比例关系而得到最佳的x值用来提高催化剂活性组分的能力。 
本发明的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂的制备方法包括以下 步骤： 
1)称取一定量的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)加入到容器(如三颈瓶)中，然后加入一定量的水(可加入50～150mL的水)，机械搅拌使PVP溶解，将容器放入温度为60～100℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x值分别滴加所需的氯铂酸水溶液和氯金酸水溶液得到混合液，继续机械搅拌(可继续搅拌2～10分钟)，其中：混合液中的聚乙烯基吡咯烷酮∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为30∶1～50∶1；然后滴加含有硼氢化钾(KBH4)的水溶液，其中：硼氢化钾与氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为10∶1～30∶1；继续机械搅拌(可继续搅拌2～10分钟)，在温度为60～100℃下反应(一般为1～4小时)，制得含有Au1-xPtx合金纳米粒子(Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径为0.1～5nm；0＜x＜1)的水溶液； 
2)将MnO2载体超声分散于水(可用10～100mL的水)中，然后加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，将容器放入温度为60～100℃的水浴中反应1～8小时；将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物(一般3～5次)，乙醇洗涤(一般3～5次)，干燥(一般在温度为50～70℃下干燥；一般干燥时间不少于10小时)，得到所述的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1％～5％，Au1-xPtx合金纳米粒子中0＜x＜1。 
所述的聚乙烯基吡咯烷酮的聚合度为10～1000。 
所述的氯铂酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L，氯金酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L。 
所述的MnO2载体的形状是具有大的比表面积的鸟巢状。 
所述的鸟巢状的MnO2的合成：按照原料一水合硫酸锰(MnSO4·H2O)与高锰酸钾(KMnO4)的摩尔比为3∶2的比例分别称取MnSO4·H2O与KMnO4，并分别溶于一定量的水中，在搅拌的条件下充分溶解后，在上述配制的MnSO4水溶液中加入与KMnO4的摩尔比为1∶5的浓硫酸(浓硫酸的质量浓度为98％)，然后将含有浓硫酸的MnSO4水溶液，优选以1～2滴/s的滴加速度全部滴加到上述配制的KMnO4水溶液中(混合液中的MnSO4与KMnO4的摩尔比为3∶2)，在温度为120℃下水热反应12小时，将得到的黑褐色产品离心分离，洗涤所得沉淀产品(可用水和乙醇洗涤)，最后将洗涤后得到的产品烘干(可在60℃的烘箱中干燥过夜)，得到所述的鸟巢状的MnO2。 
在本发明的制备方法过程中，采用先形成Au1-xPtx合金纳米粒子，再将 Au1-xPtx合金纳米粒子负载到MnO2载体上，此种方法能保证Au1-xPtx合金纳米粒子分散在MnO2载体的表面，在催化反应的过程中能够提高Au1-xPtx合金纳米粒子的利用率，同时制备过程中的滤液为无色，证明形成的Au1-xPtx合金纳米粒子全部负载到MnO2载体上，减少了Au与Pt贵金属在制备过程中的流失。 
本发明的制备方法的工艺简单、成本低。在本发明的制备方法过程中，通过调控反应过程中PVP原料的加入，阻止了Au1-xPtx合金纳米粒子的团聚，以此可获得粒径较小的Au1-xPtx合金纳米粒子(粒径为0.1～5nm)，同时通过加入的氯铂酸水溶液和氯金酸水溶液的比例来调控Au1-xPtx合金纳米粒子中Au与Pt的比例，从而得到期望的Au1-xPtx合金纳米粒子的x值，增加双贵金属之间的协同作用，提高催化剂活性组分的能力。 
本发明的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂具有较大的应用前景，能够用于催化降解室内污染物甲醛。
本发明的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂，在用于催化降解甲醛的过程中，可直接利用空气中的氧气为氧化剂，在低温(20～80℃)下能完全催化降解甲醛，及具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和杜绝二次污染的优点。 
附图说明
图1本发明中合成的鸟巢状的MnO2载体的扫描电镜和透射电镜图片；其中： 
图1a为实施例1中合成的鸟巢状的MnO2载体的扫描电镜图； 
图1b为实施例1中合成的鸟巢状的MnO2载体的透射电镜图。 
图2为本发明中合成的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片；其中： 
图2a为实施例2中合成的x＝0的Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅含有Au纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2b为实施例3中合成的x＝0.25的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2c为实施例4中合成的x＝0.375的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2d为实施例5中合成的x＝0.5的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2e为实施例6中合成的x＝0.625的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2f为实施例7中合成的x＝0.75的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的数码照片； 
图2g为实施例8中合成的x＝1的Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅含有Pt纳米粒子的水溶液的数码照片。 
图3为本发明中合成的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱；其中： 
曲线a为实施例2中合成的x＝0的Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅含有Au纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线b为实施例3中合成的x＝0.25的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线c为实施例4中合成的x＝0.375的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线d为实施例5中合成的x＝0.5的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线e为实施例6中合成的x＝0.625的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线f为实施例7中合成的x＝0.75的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱； 
曲线g为实施例8中合成的x＝1的Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅含有Pt纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱。 
图4为本发明中合成的负载Au1-xPtx合金纳米粒子MnO2催化剂的透射电镜图片；其中： 
图4a为实施例2中合成的x＝0的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Au纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4b为实施例3中合成的x＝0.25的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4c为实施例4中合成的x＝0.375的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4d为实施例5中合成的x＝0.5的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4e为实施例6中合成的x＝0.625的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4f为实施例7中合成的x＝0.75的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片； 
图4g为实施例8中合成的x＝1的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Pt纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片。 
图5为负载Au1-xPtx合金的鸟巢状MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图；其中： 
图5a为实施例2中合成的x＝0的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Au纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5b为实施例3中合成的x＝0.25的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5c为实施例4中合成的x＝0.375的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5d为实施例5中合成的x＝0.5的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5e为实施例6中合成的x＝0.625的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5f为实施例7中合成的x＝0.75的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图； 
图5g为实施例8中合成的x＝1的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Pt纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图。 
图6本发明实施例1、2、3、4、5、6、7、8制得的鸟巢状的MnO2载体和负载Au1-xPtx合金纳米粒子MnO2催化剂的X-射线衍射图，其中： 
曲线a为鸟巢状的MnO2载体的X-射线衍射图； 
曲线b，c，d，e，f，g，h分别为实施例2、3、4、5、6、7、8中制得的x的值为0、0.25、0.325、0.5、0.625、0.75、1的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的X-射线衍射图。 
图7本发明实施例1制得的鸟巢状的MnO2载体催化剂的催化降解甲醛性能曲线；其中： 
曲线a为鸟巢状的MnO2载体催化降解甲醛的性能曲线。
图8本发明实施例2、3、4、5、6、7、8制得的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛性能曲线；其中： 
曲线a为x＝0的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Au纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线b为x＝0.25的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线c为x＝0.375的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线d为x＝0.5的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2 催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线e为x＝0.625的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线f为x＝0.75的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线；曲线g为x＝1的负载Au1-xPtx合金纳米粒子，即仅负载Pt纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂催化降解甲醛的性能曲线。 
具体实施方式
实施例1. 
鸟巢状的MnO2载体的合成：称取0.5531g KMnO4溶于14mL水中，转移至40mL的以聚四氟乙烯为内衬的容器中，然后用移液管滴加含有0.8873gMnSO4·H2O和0.3mL质量浓度为98％的浓H2SO4的21mL水溶液，滴加速度约为1～2滴/s，在120℃下水热反应12小时，将得到的黑褐色产品离心分离，用水和乙醇洗涤所得沉淀产品，最后将洗涤后得到的产品在60℃的烘箱中干燥过夜，得到所述的鸟巢状的MnO2载体。 
取少量干燥后的样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散5～20分钟，点样于硅片上，然后粘于扫描电镜样品台上，干燥后喷金处理，然后在扫描电子显微镜上观察，得到MnO2载体的扫描电镜图片；取少量上述干燥后的所述的MnO2载体样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的Mn02载体点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100型透射电镜观察，得到MnO2载体的透射电镜图片；将制得的样品研成粉末用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图1a为所述MnO2载体的扫描电镜图。图1b为所述MnO2载体的透射电镜图。观察结构表明，所得到的MnO2载体是具有鸟巢状结构的MnO2。图6中的曲线a为鸟巢状的MnO2载体的XRD表征图，表征结果显示合成鸟巢状的MnO2载体为隐钾锰矿型。 
实施例2. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为35∶1～45∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将上述三颈瓶放入温度为70～90℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x＝0的比例关系滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为15∶1～25∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应 在70～90℃的水浴下反应1～4小时，x＝0的Au1-xPtx合金纳米粒子中Pt的量为0，因此制得为含有粒径为0.1～5nm的Au纳米粒子的水溶液； 
2)称取0.3g实施例1制备得到的鸟巢状的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au纳米粒子的水溶液中，其中，Au纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为70～90℃的水浴下反应2～6小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，在温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au纳米粒子的MnO2催化剂；其中，所述催化剂中的Au纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中的含有Au纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au纳米粒子的水溶液的颜色；将含有Au纳米粒子的水溶液放入到比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Au纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载Au纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网上，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Au纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2a为含有Au纳米粒子的水溶液的数码照片，其颜色为金纳米粒子特有的酒红色；图3中的曲线a为含有Au纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，在波长为495nm处有吸收；图4a为负载Au纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的Au纳米粒子负载型MnO2催化剂的Au纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5a为Au纳米粒子的柱状分布图，Au纳米粒子的粒径分布为3.72±0.88nm；图6中的曲线b为Au纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au纳米粒子负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例3. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为30∶1～40∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将上述三颈瓶放入温度为60～80℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x＝0.25的比例关系分别滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混 合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为10∶1～20∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在60～80℃的水浴下反应1～4小时，制得含有粒径为0.1～5nm的Au1-xPtx合金米粒子的水溶液； 
2)称取0.3g实施例1制备得到的鸟巢状的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为60～80℃的水浴下反应1～4小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，在温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，所述催化剂中的Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中含有Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子水溶液的颜色；将含有Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的水溶液放入到比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.25)合金纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2b为x＝0.25的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的数码照片，其颜色为黑色，已经不呈现金纳米粒子特有的颜色；图3中的曲线b为x＝0.25的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，在紫外可见区域无吸收，说明Au与Pt形成合金结构，Au纳米粒子的紫外可见吸收被掩盖；图4b为负载x＝0.25的Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的x＝0.25的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂的Au1-xPtx合金纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5b为x＝0.25的Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图，Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径分布为3.34±1.24nm；图6中的曲线c为x＝0.25的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例4. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为30∶1～40∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将上述三颈瓶放入温度为80～100℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x＝0.375的比例关系分别滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为10∶1～20∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在80～100℃的水浴下反应1～4小时，制得含有粒径为0.1～5nm的Au1-xPtx合金米粒子的水溶液； 
2)称取0.3g实施例1制备得到的鸟巢状的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为80～100℃的水浴下反应4～8小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，在温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，所述催化剂中的Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中含有Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子水溶液的颜色；将含有Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的水溶液放入到比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.375)合金纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2c为x＝0.375的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的数码照片，其颜色为黑色，已经不呈现金纳米粒子特有的颜色；图3中的曲线c为x＝0.375的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，在紫外可见区域无吸收，说明Au与Pt形成合金结构，Au纳米粒子的紫外可见吸收被掩盖；图4c为负载x＝0.375的Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌 没有因为负载过程而发生变化，所得到的x＝0.375的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂的Au1-xPtx合金纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5c为x＝0.375的Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图，Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径分布为3.37±1.03nm；图6中的曲线d为x＝0.375的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例5. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为40∶1～50∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将三颈瓶放入温度为80～100℃的水浴中，保持搅拌状态。按照Au1-xPtx合金中x＝0.5的比例关系滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的摩尔比为10∶1～20∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在80～100℃的水浴下反应1～4小时，制得含有粒径为0.1～5nm的Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液。 
2)称取0.3g实施例1制备得到的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，分别在温度为80～100℃的水浴下分别反应1～4小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，每一种所述催化剂中的Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量都占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中含有Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的颜色；将含有Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的水溶液放入比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的 所述的负载Au1-xPtx(x＝0.5)合金纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2d为x＝0.5的Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的数码照片，其颜色为黑色已经不呈现金纳米粒子特有的颜色；图3中的曲线d为x＝0.5的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，在紫外可见区域无吸收，说明Au与Pt形成合金结构，Au纳米粒子的紫外可见吸收被掩盖；图4d为负载x＝0.5的Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂的Au1-xPtx合金纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5d为x＝0.5的Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图，Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径分布为3.36±0.76nm；图6中的曲线e为x＝0.5的Au1-xPtx合金的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例6. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为40∶1～50∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将上述三颈瓶放入温度为60～80℃的水浴中，保持搅拌状态。按照Au1-xPtx合金中x＝0.625的比例关系分别滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为20∶1～30∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在60～80℃的水浴下反应1～4小时，制得含有粒径为0.1～5nm的Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液。 
2)称取0.3g实施例1制备得到的鸟巢状的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为60～80℃的水浴下反应1～4小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，每一种所述催化剂中的Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量都占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中含有Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子水溶液的颜色；将含有Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的水溶液放入比色皿中，在TU-1901双 光束紫外可见分光光度计上采集含有Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载含有Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.625)合金纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2e为x＝0.625的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的数码照片，其颜色为黑色已经不呈现金纳米粒子特有的颜色；图3中的曲线e为x＝0.625的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，在紫外可见区域无吸收，说明Au与Pt形成合金结构，Au纳米粒子的紫外可见吸收被掩盖；图4e为负载x＝0.625的Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂的Au1-xPtx合金纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5e为x＝0.625的Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图，Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径分布为3.39±0.94nm；图6中的曲线f为x＝0.625的Au1-xPtx合金的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例7. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为40∶1～50∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使PVP溶解；将上述三颈瓶放入温度为80～100℃的水浴中，保持搅拌状态。按照Au1-xPtx合金中x＝0.75的比例关系分别滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为20∶1～30∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在80～100℃的水浴下反应1～4小时，制得含有粒径为0.1～5nm的Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液。 
2)称取0.3g实施例1制备得到的鸟巢状的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为80～100℃的水浴下反应4～8小时。将反应后得到的溶液抽滤 分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，每一种所述催化剂中的Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量都占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中含有Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子水溶液的颜色；将含有Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的水溶液放入比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载含有Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Au1-xPtx(x＝0.75)合金纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2f为x＝0.75的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的数码照片，其颜色为黑色已经不呈现金纳米粒子特有的颜色；图3中的曲线f为x＝0.75的含有Au1-xPtx合金纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，在紫外可见区域无吸收，说明Au与Pt形成合金结构，Au纳米粒子的紫外可见吸收被掩盖；图4f为负载x＝0.75的Au1-xPtx合金纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂的Au1-xPtx合金纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5f为x＝0.75的Au1-xPtx合金纳米粒子的柱状分布图，Au1-xPtx合金纳米粒子的粒径分布为3.46±0.98nm；图6中的曲线g为x＝0.75的Au1-xPtx合金的鸟巢状的MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例8. 
1)按照PVP∶氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为35∶1～45∶1的比例称取PVP(聚合度为10～1000)，然后加入到三颈瓶中并加入60～100mL的水，机械搅拌使其溶解得到混合液；将三颈瓶放入温度为70～90℃的水浴中，保持搅拌状态。按照Au1-xPtx合金中x＝1的比例关系滴加氯铂酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)和氯金酸水溶液(浓度为30～50mmol/L)得到混合液，机械搅拌5～10分钟后，滴加含有KBH4的水溶液，其中：KBH4∶氯铂酸和 氯金酸总摩尔数的摩尔比为15∶1～25∶1，继续机械搅拌2～10分钟后，整个反应在70～90℃的水浴下反应1～4小时，x＝1的Au1-xPtx合金纳米粒子中Au的量为0，因此制得为含有粒径为0.1～5nm的Pt纳米粒子的水溶液。 
2)将实施例1制备得到的MnO2载体超声分散于50～100mL的水溶液中，然后分别加入到步骤1)得到的含有Pt纳米粒子的水溶液中，其中，Pt纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1％～5％，在温度为70～90℃的水浴下反应2～6小时。将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物3～5次，乙醇洗涤3～5次，温度为50～70℃下干燥不少于10小时，得到负载高分散性Pt纳米粒子的MnO2催化剂；其中，每一种所述催化剂中的Pt纳米粒子的负载量都占所述的催化剂质量的1％～5％。 
取步骤1)中的含有Pt纳米粒子的水溶液加入到5mL离心管中，并用数码相机拍摄含有Pt纳米粒子水溶液的颜色；将含有Pt纳米粒子的水溶液放入比色皿中，在TU-1901双光束紫外可见分光光度计上采集含有Pt纳米粒子的水溶液的紫外可见吸收光谱，扫描的波长范围为200～900nm；取少量步骤2)中干燥后的所述的负载Pt纳米粒子的MnO2催化剂样品重新分散在乙醇中，在120w、40KHz的超声波条件下超声分散1～3分钟，将上述超声好的所述的负载Pt纳米粒子的MnO2催化剂样品点样于用于透射电镜的铜网，之后用日本电子公司的JEOL JEM-2100F型透射电镜观察；将制得的所述的负载Pt纳米粒子的MnO2催化剂研成粉末，并用德国D8 Focus型X射线粉末衍射仪进行表征。图2g为含有Pt合金纳米粒子水溶液的数码照片，因反应中无Au的参与，故溶液颜色呈现Pt纳米粒子特有的黑色；图3中的曲线g为含有Pt纳米粒子水溶液的紫外可见吸收光谱，Pt纳米粒子在紫外可见区域无吸收，故在紫外可见吸收光谱上无吸收峰出现；图4g为负载Pt纳米粒子的鸟巢状的MnO2催化剂的透射电镜图片，载体的形貌没有因为负载过程而发生变化，所得到的Pt纳米粒子负载型MnO2催化剂的Pt纳米粒子具有高分散、小粒径的特性，且粒径分布均匀；图5g为Pt纳米粒子的柱状分布图，Pt纳米粒子的粒径分布为2.79±0.55nm；图6中的曲线h为负载Pt纳米粒子的鸟巢状MnO2催化剂的XRD图，表征结果显示Pt纳米粒子负载型MnO2催化剂没有因为负载过程而发生晶型转变。 
实施例9. 
取实施例1中制得鸟巢状的MnO2载体和实施例2、3、4、5、6、7、8中制得的七种Au与Pt不同比例的负载Au1-xPtx合金纳米粒子形成的催化剂，测试制备的材料对室内污染物甲醛的催化活性。分别将制得的MnO2载体和七 种负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂压实处理后，用40～60目的筛孔筛出颗粒大小为40～60目之间的上述八种样品各100mg，分别装入直径为4mm石英反应管中，然后以50mL/min的平均流速向上述八个石英反应管中分别通入混合气体，混合气体的主要成分是甲醛以及空气，其中空气作为载气，甲醛的浓度为460ppm(体积)。石英反应管的出口气体用配置有FID检测器的Agilent 6890气相色谱仪进行在线分析。检测器前装配一个镍转化器，目的是在氢气气氛下将二氧化碳转化为甲烷。在催化反应过程中，首先在完全转化的温度下反应2小时，然后收集降温过程中催化反应的数据，以此杜绝吸附对催化效果的影响。甲醛的转化率公式为： 
Figure BDA0000078274180000171
实验结果如图7、图8所示，图7结果表明，制备出的鸟巢状的MnO2载体在80℃下催化效率低于10％，在低于60℃下催化效果不明显，在室温下基本没有催化效果。图8结果表明，合成的Au1-xPtx合金负载型MnO2催化剂在低于80℃下能够完全降解甲醛。其中x＝0.5时的负载Au1-xPtx合金MnO2催化剂在40℃下催化效率达到100％，可以实现甲醛完全转化，产物只有二氧化碳和水。即使在30℃下，该催化剂也能较好的催化降解甲醛，其催化效率也超过了60％(图8d)。 

Claims (4)

1.一种负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤：
1）将聚乙烯基吡咯烷酮加入到容器中，然后加入水，机械搅拌使聚乙烯基吡咯烷酮溶解，将容器放入温度为60～100℃的水浴中，保持搅拌状态；按照Au1-xPtx合金中x值分别滴加所需的氯铂酸水溶液和氯金酸水溶液得到混合液，继续机械搅拌，其中：混合液中的聚乙烯基吡咯烷酮与氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为30:1～50:1；然后滴加含有硼氢化钾的水溶液，其中：硼氢化钾与氯铂酸和氯金酸的总摩尔数的摩尔比为10:1～30:1；继续机械搅拌，在温度为60～100℃下反应，制得含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液；其中：0<x<1；
2）将MnO2载体超声分散于水中，然后加入到步骤1）得到的含有Au1-xPtx合金纳米粒子的水溶液中，其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的质量为MnO2载体质量的1%～5%；将容器放入温度为60～100℃的水浴中反应1～8小时；将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗分离得到的沉淀物，乙醇洗涤，干燥，得到所述的负载Au1-xPtx合金纳米粒子的MnO2催化剂；其中，Au1-xPtx合金纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的1%～5%，Au1-xPtx合金纳米粒子中0<x<1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的聚乙烯基吡咯烷酮的聚合度为10～1000。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的氯铂酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L，氯金酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的MnO2载体的形状是鸟巢状。
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