CN105251480B - 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 - Google Patents
一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105251480B CN105251480B CN201510686766.4A CN201510686766A CN105251480B CN 105251480 B CN105251480 B CN 105251480B CN 201510686766 A CN201510686766 A CN 201510686766A CN 105251480 B CN105251480 B CN 105251480B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- palladium
- silicon oxide
- shell
- ctab
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法，采用氢氧化钠作为催化剂，CTAB作为介观结构的模板剂，甲醛和柠檬酸钠作为还原剂，通过简单便捷的合成路线一步得到具有核壳结构的钯‑介孔氧化硅纳米材料。首先，在碱性的水性体系下，使模板剂CTAB充分溶解；然后，加入甲醛和柠檬酸钠，将钯源还原成钯纳米粒子；最后，使正硅酸乙酯与表面活性剂CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层，即可得到钯‑介孔氧化硅核壳纳米材料。由于贵金属钯具有很好的催化活性，氧化硅壳层的介孔孔道可以提供分子进出并接触活性核的通道，该钯‑介孔氧化硅核壳材料可应用于催化领域。
Description
技术领域
本发明属于纳米核壳材料技术领域，具体涉及一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法。
背景技术
核壳结构的纳米复合材料不仅具备核与壳两种组分的功能，还可避免纳米核发生团聚或变形，广泛应用于催化、生物医药、储能和吸附等领域。采用多孔壳层包覆金属纳米颗粒，在分离活性纳米粒子核的同时，也可以提供分子进出并接触活性核的通道。其中，贵金属钯具有很好的催化活性，介孔氧化硅材料具有有序的介孔孔道、比表面积高、孔径均一、孔容大、形貌可控、热稳定性高且表面易修饰，作为多孔壳层材料受到了人们的极大关注。
目前，钯-介孔氧化硅核壳纳米材料的相关报道较少，常用合成方法为两步法，即预先通过还原法制备出钯纳米粒子溶液，再进行介孔氧化硅壳层的包覆，制备过程繁琐耗时。因此，发明一种简单便捷的合成路线来制备具有核壳结构的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料非常重要。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法。
一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
(1) 称取十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），加入去离子水及1 M 氢氧化钠（NaOH）溶液，其中摩尔比CTAB:NaOH:H2O=2-3.5:4-6:27800，使模板剂CTAB在碱性的水性体系下充分溶解，得到均匀澄清液；
(2) 将步骤（1）制得澄清液在60℃下搅拌30 分钟后，加入0.1 M 甲醛HCHO水溶液和0.05 M 柠檬酸钠Na3C6H5O7水溶液，接着加入0.1 M 氯钯酸钠Na2PdCl4或者氯化钯PdCl2的钯源水溶液，其中摩尔比HCHO:Na3C6H5O7:钯源=1-2:1-2:2，使甲醛和柠檬酸钠在水溶液中将钯源还原成钯纳米粒子；
(3) 将步骤（2）制得的钯纳米粒子水溶液在60℃下搅拌15 分钟后，加入正硅酸乙酯与乙醇，80℃继续搅拌2 小时，使正硅酸乙酯与表面活性剂CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层，其中质量比，正硅酸乙酯:CTAB:乙醇=0.26-0.4:0.05-0.1:1；将产生的沉淀离心，用水洗涤三次，再用乙醇洗涤两次，置于烘箱内50℃ 隔夜干燥，置于马弗炉中500-600 ℃焙烧4-6 小时，得到钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料。
采用氢氧化钠作为催化剂及调节溶液的碱度。
采用十六烷基三甲基溴化铵CTAB作为介观结构的模板剂。
钯源为氯钯酸钠Na2PdCl4或者氯化钯PdCl2。
采用甲醛和柠檬酸钠作为还原剂。
本发明提供了一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法，采用氢氧化钠作为催化剂，CTAB作为介观结构的模板剂，甲醛和柠檬酸钠作为还原剂，通过简单便捷的合成路线一步得到具有核壳结构的钯-介孔氧化硅纳米催化材料。
附图说明
图1为本发明实施例1合成的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的扫描电镜图。
图2为本发明实施例1合成的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的透射电镜图。
图3为本发明实施例2合成的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的扫描电镜图。
图4为本发明实施例2合成的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的透射电镜图。
图5为本发明实施例3合成的钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明通过下面的具体实例进行详细描述，但本发明的保护范围不受限于这些实施例。
实施例1：
(1) 称量0.1 g CTAB，加入50 mL 去离子水及0.5 mL 1 M 氢氧化钠溶液，使模板剂CTAB在碱性的水性体系下充分溶解，得到均匀澄清液；
(2) 60℃下搅拌30 分钟后，加入1.25 mL 0.1 M 甲醛水溶液和1.25 mL 0.05 M柠檬酸钠水溶液，接着加入1.25 mL 0.1 M 氯钯酸钠Na2PdCl4水溶液，使甲醛和柠檬酸钠将氯钯酸钠还原成钯纳米粒子；
(3) 60℃下搅拌15 分钟后，加入0.5 g 正硅酸乙酯与1.5 g 乙醇的混合液，80℃继续搅拌2 小时，使正硅酸乙酯与表面活性剂CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层。将产生的沉淀离心，用水洗涤三次，再用乙醇洗涤两次，置于烘箱内50℃ 隔夜干燥，置于马弗炉中500℃焙烧6 小时，得到钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料。图1为该核壳纳米材料的扫描电镜照片，图2为该核壳纳米材料的透射电镜照片。
实施例2：
(1) 称量0.075 g CTAB，加入50 mL 去离子水及0.4 mL 1 M 氢氧化钠溶液，使模板剂CTAB在碱性的水性体系下充分溶解，得到均匀澄清液；
(2) 60℃下搅拌30 分钟后，加入0.375 mL 0.1 M 甲醛水溶液和1.5 mL 0.05 M柠檬酸钠水溶液，接着加入0.75 mL 0.1 M 氯化钯PdCl2水溶液，使甲醛和柠檬酸钠将氯化钯还原成钯纳米粒子；
(3) 60℃下搅拌15 分钟后，加入0.6 g 正硅酸乙酯与1.5 g 乙醇的混合液，80℃继续搅拌2 小时，使正硅酸乙酯与表面活性剂CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层。将产生的沉淀离心，用水洗涤三次，再用乙醇洗涤两次，置于烘箱内50℃ 隔夜干燥，置于马弗炉中600℃焙烧4 小时，得到钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料。图3为该核壳纳米材料的扫描电镜照片，图4为该核壳纳米材料的透射电镜照片。
实施例3：
(1) 称量0.125 g CTAB，加入50 mL 去离子水及0.6 mL 1 M 氢氧化钠溶液，使模板剂CTAB在碱性的水性体系下充分溶解，得到均匀澄清液；
(2) 60℃下搅拌30分钟后，加入0.75 mL 0.1 M 甲醛水溶液和1.5 mL 0.05 M 柠檬酸钠水溶液，接着加入1.0 mL 0.1 M 氯钯酸钠Na2PdCl4水溶液，使甲醛和柠檬酸钠将氯钯酸钠还原成钯纳米粒子；
(3) 60℃下搅拌15 分钟后，加入0.4 g 正硅酸乙酯与1.5 g 乙醇的混合液，80℃继续搅拌2 小时，使正硅酸乙酯与表面活性剂CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层。将产生的沉淀离心，用水洗涤三次，再用乙醇洗涤两次，置于烘箱内50℃ 隔夜干燥，置于马弗炉中550℃焙烧5 小时，得到钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料。图5为该核壳纳米材料的扫描电镜照片。
Claims (1)
1.一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
(1) 称取十六烷基三甲基溴化铵CTAB，加入去离子水及1 M 氢氧化钠NaOH溶液，其中摩尔比CTAB:NaOH:H2O=2-3.5:4-6:27800，使模板剂CTAB在碱性的水性体系下充分溶解，得到均匀澄清液；
(2) 将步骤（1）制得澄清液在60℃下搅拌30 分钟后，加入0.1 M 甲醛HCHO水溶液和0.05 M 柠檬酸钠Na3C6H5O7水溶液，接着加入0.1 M 氯钯酸钠Na2PdCl4或者氯化钯PdCl2的钯源水溶液，其中摩尔比HCHO:Na3C6H5O7:钯源=1-2:1-2:2，使甲醛和柠檬酸钠在水溶液中将钯源还原成钯纳米粒子；
(3) 将步骤（2）制得的钯纳米粒子水溶液在60℃下搅拌15 分钟后，加入正硅酸乙酯与乙醇，80℃继续搅拌2 小时，使正硅酸乙酯与CTAB胶束进行交联，在钯核外包覆介孔氧化硅壳层，其中质量比，正硅酸乙酯:CTAB:乙醇=0.26-0.4:0.05-0.1:1；将产生的沉淀离心，用水洗涤三次，再用乙醇洗涤两次，置于烘箱内50℃ 隔夜干燥，置于马弗炉中500-600 ℃焙烧4-6 小时，得到钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料；
采用氢氧化钠作为催化剂及调节溶液的碱度；
采用十六烷基三甲基溴化铵CTAB作为介观结构的模板剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510686766.4A CN105251480B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510686766.4A CN105251480B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105251480A CN105251480A (zh) | 2016-01-20 |
| CN105251480B true CN105251480B (zh) | 2017-12-08 |
Family
ID=55091576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510686766.4A Active CN105251480B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105251480B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105688907B (zh) * | 2016-02-06 | 2019-02-22 | 广州叶子环保科技有限公司 | 一种降解甲醛介孔催化剂及其制备方法 |
| CN107774246B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-01-14 | 兰州大学 | 一种中空介孔硅纳米胶囊核内负载钯催化剂的制备方法及其应用 |
| CN108054387B (zh) * | 2017-12-04 | 2020-03-24 | 五行科技股份有限公司 | 一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法 |
| CN108421508B (zh) * | 2018-02-28 | 2020-05-12 | 五行科技股份有限公司 | 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法 |
| CN109482176A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-19 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 催化剂及其制备方法 |
| KR102240246B1 (ko) | 2019-02-01 | 2021-04-14 | 주식회사 씨이엔 | 합금 입자가 포접된 메조 세공 실리카 및 이의 제조 방법 |
| CN112715573A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-04-30 | 盐城师范学院 | 一种抑菌性好的介孔核壳微球的制备方法 |
| CN113457675B (zh) * | 2021-05-26 | 2022-06-24 | 郑州大学 | 一种糠醛气相加氢制备2-甲基呋喃用催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI400228B (zh) * | 2008-01-09 | 2013-07-01 | Kuo Tseng Li | 對羧基苯甲醛氫化成對甲基苯甲酸之方法 |
| CN102019431B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-05 | 大连理工大学 | 一种金属纳米簇/二氧化硅空心核壳结构纳米颗粒及其制备方法 |
| CN104226310A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种具有核壳结构的选择加氢催化剂及制备方法 |
| CN104707597B (zh) * | 2013-12-13 | 2017-05-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 金属纳米线网/介孔二氧化硅核壳结构催化剂的制备方法 |
| WO2016035945A1 (ko) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | 고려대학교 산학협력단 | 코어-쉘 나노 입자, 그 제조방법 및 이를 이용한 과산화수소 생산방법 |
-
2015
- 2015-10-22 CN CN201510686766.4A patent/CN105251480B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105251480A (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105251480B (zh) | 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法 | |
| CN108054387A (zh) | 一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法 | |
| CN103252502B (zh) | 一种空心核壳结构Au@TiO2纳米复合材料及其制备方法 | |
| WO2018049965A1 (zh) | 一种以微乳液为前体快速制备气凝胶的方法 | |
| CN102500296B (zh) | 一种壳层中包埋磁性纳米颗粒的介孔氧化硅空心微球的制备方法 | |
| CN102125853B (zh) | 可见光响应的纳米铁酸锌-石墨烯复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN104001505B (zh) | 类三明治空心结构金属氧化物@贵金属纳米粒子@金属氧化物催化剂、制备方法及其用途 | |
| CN103738969B (zh) | 介孔二氧化硅及其制备方法 | |
| CN105600828B (zh) | 一种多孔纳米CuFe2O4的制备方法 | |
| CN105252015B (zh) | 蛋黄‑蛋壳结构Au@空心炭纳米球复合材料及其制备和应用 | |
| CN104815651B (zh) | 一种贵金属/二氧化钛纳米复合物的制备方法 | |
| CN107321375A (zh) | 一种SiO2/ZnO/g‑C3N4纳米材料及其在还原六价铬中的应用 | |
| CN106732561A (zh) | 一种介孔铂钯双金属纳米粒子及其制备方法 | |
| CN106423161A (zh) | 一种加氢催化剂的制备方法及催化剂 | |
| CN106345469A (zh) | 一种树枝状Cu/C‑CuSiO3加氢催化剂及其制备方法 | |
| WO2019237452A1 (zh) | 一种制备二维片状Cu-MOF材料的方法 | |
| CN103894216B (zh) | 一种磁性纳米氧化银/二氧化钛复合光催化材料的制备方法 | |
| CN105695965A (zh) | 一种镀银碳纳米管的制备方法 | |
| CN104259472B (zh) | 一种超细片状铜粉的有机组合物及其制备方法 | |
| CN101811197A (zh) | 一种微乳液制备纳米级弥散强化金属粉末的方法 | |
| CN102432064A (zh) | 反相微乳液炭吸附四氯化钛水解体系纳米二氧化钛合成的方法 | |
| CN104724764A (zh) | 氧化铂纳米粉体及其制备方法 | |
| CN108479842A (zh) | 一种Bi5O7NO3及Ag/Bi5O7NO3复合光催化材料的制备方法 | |
| CN108745353A (zh) | 一种PtPd@Ag核-壳纳米晶体电催化剂及其制备方法 | |
| CN108046323A (zh) | 一种铌氧化物的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |