CN1037071C - 纳米铜锌合金催化剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将两种不同熔点的金属铜和锌经加热、蒸发、充气、碰撞及钝化等过程制备纳米CuZu合金催化剂的方法，先将铜料和锌料分别放在上、下排列的两个坩埚内，先后通电加热让其同时有原子蒸发后，在正交方向通入氩气引发等离子体弧，形成纳米CuZn合金超微粒子沉积在冷阱上，在收取后通入空气使其钝化便可制成催化剂，其工艺简单，操作方便，产品收率高，节约能源。

Description

纳米铜锌合金催化剂的制备方法

本发明涉及到一种选用专用设备将两种不同熔点的金属铜和锌经过加热蒸发、充气、碰撞、钝化等过程制备纳米CuZn合金催化剂的方法。

众所周知，铜的熔点为1083℃，锌的熔点是400℃，按常规的金属纳米催化剂的制备方法，将两者放在一起加热就很难形成纳米合金超微粒子，这是因为锌的熔点远低于铜的熔点，同时加热，锌原子先前蒸发，而铜原子后蒸发，两种蒸发原子缺少相互碰撞的机会，从而缺少形成合金的机会，使形成CuZn合金超微粒子很少，所以，这种方法能耗大，产率低。

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，利用纳米CuZn合金催化剂制备装置，经电源分别控制两个坩埚的加热，使熔点不同的铜和锌同时蒸发原子，并使其充分碰撞形成合金超微粒子，达到节约能源，产率高的效果。

为了实现上述发明的目的，本发明选用纳米CuZn合金催化剂制备装置，将铜料装在上坩埚内，将锌料装在下坩埚内，先接通上坩埚的加热电源，对其铜料加热，待铜原子有蒸发时，再接通下坩埚的加热电源，对其锌料加热，使之有锌原子蒸发，当铜和锌均有原子蒸发后，经导气管通入氩气，氩气的出气方向为水平方向，并垂直正对着铜、锌原子的蒸发方向，以使氩气与蒸发的铜锌原子形成垂直正交运动。靠氩气的气流推动铜、锌原子改变原来运动方向而互相碰撞，继而形成纳米CuZn合金超微粒子而沉积在冷阱上。收取冷阱上的纳米CuZn超微粒子后通入少量空气使其钝化而制成纳米CuZn合金催化剂。

本发明方法由于选用了专有的纳米CuZn合金催化剂制备装置，与现有技术方法相比，具有工艺简单，操作方便，制成产品率高，节约能源等突出优点。

本发明的实施采用在高真空度的真空室中装置上、下两个坩埚，两对电源分别控制对两个坩埚的加热，这样能保证使两个坩埚中不同熔点的两种金属同时有原子蒸发。因为两个坩埚为上下排列放置，因而采用振动加料器的两个加料盒分别向两个坩埚中加料。先将装置的真空室抽至10^-3Pa的真空度，将备好的铜料放入上坩埚中，将备好的锌料放入下坩埚中，然后接通上坩埚的加热电源，由于铜的熔点是1083℃，远高于锌的熔点(400℃)，所以接通电源后将铜料加热到有原子蒸发后再接通下坩埚的加热电源使锌料加热至有原子蒸发，当铜和锌都有原子蒸发后，在与两种蒸发原子垂直方向加入氩气，一方面引发热等离子体弧，一方面由于氩气与蒸发原子垂直正交，推动两种原子的碰撞，这样便会加快铜原子和锌原子的碰撞结合，形成合金纳米超微粒子。由于装置的结构而使CuZn合金纳米超微粒子沉积在真空室上部的冷阱上，然后，利用常规方法收取冷阱上的纳米CuZn超微粒子，再用常规方法加入少量空气使超微粒子钝化后即可得到纳米CuZn合金催化剂。

制成的纳米CuZn合金催化剂在使用前应进行活化，其活化条件为：温度170℃，氢压为0.4Mpa，时间为2分钟。

Claims (1)

1，一种制备两种不同熔点的金属铜和锌的纳米CuZn合金催化剂的方法，其特征在于铜料装在上坩埚内，锌料装在下坩埚内，真空室抽至10^-3Pa的真空度，先接通上坩埚的加热电源对铜料加热，待铜原子有蒸发时，再接通下坩埚的加热电源对锌料加热，使之有锌原子蒸发，当铜和锌均有原子蒸发后，通入氩气，其氩气的流动方向为水平方向并垂直正对着铜、锌原子的蒸发方向，靠氩气的气流推动锌、铜原子相互碰撞，形成纳米CuZn合金超微粒子而沉积在冷阱上，收取冷阱上的纳米CuZn超微粒子后通入空气使其钝化而制成纳米CuZn合金催化剂。