CN109433195A - 一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 - Google Patents
一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109433195A CN109433195A CN201811358131.1A CN201811358131A CN109433195A CN 109433195 A CN109433195 A CN 109433195A CN 201811358131 A CN201811358131 A CN 201811358131A CN 109433195 A CN109433195 A CN 109433195A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solvent
- active carbon
- noble metal
- metal catalyst
- water
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 108
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 102
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 22
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 21
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 8
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 abstract 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000366 colloid method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N oxobismuth;hydrochloride Chemical compound Cl.[Bi]=O BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/617—500-1000 m2/g
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，包括：一、活性炭的预处理；二、将水溶性贵金属化合物和预处理的活性炭均匀分散于溶剂中，得到混合料浆；三、将混合料浆置于密闭压力容器中，在140℃～240℃条件下保温2h～24h；四、将保温后的密闭压力容器自然冷却，过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到炭载贵金属催化剂。本发明利用溶剂热法制备分散性良好的炭载贵金属催化剂，为炭载催化剂的制备提供了新的思路，采用乙二醇和水或者甲酰胺和水作为溶剂，利用乙二醇和甲酰胺的高温还原性及其与贵金属的络合能力制备了一系列分散性良好的炭载贵金属催化剂。
Description
技术领域
本发明属于炭载贵金属催化剂技术领域，具体涉及一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法。
背景技术
目前为止，炭载贵金属催化剂的制备方法主要有浸渍法、胶体法、离子交换法和化学气相沉积法等，还原方法主要为化学还原法和氢气还原，在化学还原法中还原剂主要为甲酸、甲酸钠、甲醛、硼氢化钠和水合肼等。陈信华(浸渍法制备活性组分不均匀分布催化剂的参数分析.石油化工，1992,21(8)：557-562)在研究中指出：在催化剂的制备过程中，浸渍方法和还原方法影响着催化剂表面金属含量和催化剂上活性金属颗粒大小，而这些因素又在很大程度上影响着催化剂的活性。畅延青(CN1457922A)和陈祥(CN1565726A)等也分别做了类似的研究，指出不同的催化剂制备过程和不同的还原方法都对催化剂的活性有很重要的影响。因此，开发出不同的催化剂制备方法，对于催化剂的研究具有重要的意义。
溶剂热法在制备纳米材料方面具有重要的意义，王训(A General Strategy forNanocrystals Synthesis.Nature 2005,437,121-124]等人也向我们展示了溶剂热法的优异之处。那么能不能把溶剂热法应用到炭载贵金属催化剂的制备中呢？目前为止，溶剂热法主要用于制备过渡金属催化剂，例如张锁江等制备的磷钼钒酸类纳米催化剂(CN201710403534.2)和王莹莹等的一种溶剂热法制备BiOCl光催化剂的方法(CN107649153A)，但其在炭载贵金属催化剂的开发中还未涉及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法。该方法将溶剂热法这一纳米材料常用的合成方法引入到了炭载贵金属催化剂的合成中，利用溶剂热法制备分散性良好的炭载贵金属催化剂，是一种新的催化剂制备方法，为炭载催化剂的制备提供了新的思路；该方法采用乙二醇和水或者甲酰胺和水作为溶剂，乙二醇和甲酰胺均可以和贵金属发生络合反应，并且由于活性炭具有高度发达的孔结构，在二者的相互作用下，可以制备分散性良好的炭载贵金属催化剂，而不需要额外引入表面活性剂等；同时利用乙二醇和甲酰胺的高温还原性，在140℃～240℃条件下保温2h～24h，能够将贵金属还原。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭加入预处理液中浸泡，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，得到预处理的活性炭；
步骤二、将水溶性贵金属化合物和步骤一中预处理的活性炭均匀分散于溶剂中，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在140℃～240℃条件下保温2h～24h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到炭载贵金属催化剂。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述活性炭的粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理液为质量浓度为1％～20％的硝酸溶液、质量浓度为1％～20％的氢氧化钠溶液或质量浓度为1％～20％的酒石酸溶液，步骤一中所述浸泡的温度为20℃～100℃，浸泡的时间为1h～24h。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述烘干的温度为100℃～120℃，烘干后的活性炭的含水率不大于1％。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的溶剂为乙二醇和水的混合溶剂，混合料浆中乙二醇的体积占乙二醇和水的体积之和的20％～95％；或者混合料浆的溶剂为甲酰胺和水的混合溶剂，混合料浆中甲酰胺的体积占甲酰胺和水的体积之和的10％～95％。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，混合料浆中乙二醇的体积占乙二醇和水的体积之和的50％～90％；混合料浆中甲酰胺的体积占甲酰胺和水的体积之和的30％～70％。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中预处理的活性炭的质量为混合溶剂体积的5％～20％，其中质量的单位为g，体积的单位为mL。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的制备方法为：将水溶性贵金属化合物溶解于溶剂中，然后加入步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的制备方法为：将步骤一中预处理的活性炭加入溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；然后将水溶性贵金属化合物的水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆。
上述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述水溶性贵金属化合物为氯化钯、硝酸钯、氯亚钯酸钾、氯铂酸钾或三氯化钌。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将溶剂热法这一纳米材料常用的合成方法引入到了炭载贵金属催化剂的合成中，不同于传统的浸渍法、热分解法和共沉淀等方法，而是利用溶剂热法制备分散性良好的炭载贵金属催化剂，是一种新的催化剂制备方法，为炭载催化剂的制备提供了新的思路。
2、本发明采用乙二醇和水或者甲酰胺和水作为溶剂，乙二醇和甲酰胺均可以和贵金属发生络合反应，并且由于活性炭具有高度发达的孔结构，在二者的相互作用下，可以制备分散性良好的炭载贵金属催化剂，而不需要额外引入表面活性剂等；同时利用乙二醇和甲酰胺的高温还原性，在140℃～240℃条件下保温2h～24h，能够将贵金属还原。
3、本发明优选比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭作为载体，载体所具有的大比表面积为所生成的贵金属纳米颗粒提供了足够多的锚定位点，从而阻止其进一步的团聚生长，制备的炭载贵金属催化剂分散性良好。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的Pd/C催化剂的透射电镜照片。
具体实施方式
实施例1
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1000m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为10％的硝酸溶液中，在20℃条件下浸泡24h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的氯化钯溶解于1000mL乙二醇和水的混合溶剂中，混合溶剂中乙二醇的体积百分含量为95％，然后加入50g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在180℃条件下保温10h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
图1为本实施例制备的Pd/C催化剂的透射电镜照片，从图中可以看出，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例2
本实施例采用溶剂热法制备Pt/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为1000m2/g～1300m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为20％的酒石酸溶液中，在30℃条件下浸泡24h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为100℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的氯铂酸钾溶解于1000mL甲酰胺和水的混合溶剂中，混合溶剂中甲酰胺的体积百分含量为95％，然后加入100g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在180℃条件下保温10h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pt/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pt/C催化剂分散性良好。
实施例3
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为1300m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为1％的硝酸溶液中，在100℃条件下浸泡5h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为100℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶解于1000mL甲酰胺和水的混合溶剂中，混合溶剂中甲酰胺的体积百分含量为80％，然后加入200g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在180℃条件下保温10h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例4
本实施例采用溶剂热法制备Ru/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为1％的酒石酸溶液中，在40℃条件下浸泡24h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为110℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的三氯化钌溶解于1000mL甲酰胺和水的混合溶剂中，混合溶剂中甲酰胺的体积百分含量为10％，然后加入100g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在160℃条件下保温4h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Ru/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Ru/C催化剂分散性良好。
实施例5
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为20％的氢氧化钠溶液中，在100℃条件下浸泡1h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为100℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶解于1000mL甲酰胺和水的混合溶剂中，混合溶剂中甲酰胺的体积百分含量为70％，然后加入100g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在240℃条件下保温2h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例6
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为1％的氢氧化钠溶液中，在50℃条件下浸泡10h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶解于1000mL乙二醇和水的混合溶剂中，混合溶剂中乙二醇的体积百分含量为20％，然后加入50g步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在140℃条件下保温24h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例7
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为20％的硝酸溶液中，在40℃条件下浸泡12h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为110℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将50g步骤一中预处理的活性炭加入500mL乙二醇和400mL水的混合溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；将计量比的氯化钯溶解于100mL水中，得到氯化钯水溶液，然后将氯化钯水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在200℃条件下保温5h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例8
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，在20℃条件下浸泡24h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将100g步骤一中预处理的活性炭加入900mL乙二醇中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；将计量比的硝酸钯溶解于100mL水中，得到硝酸钯水溶液，然后将硝酸钯水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在140℃条件下保温12h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例9
本实施例采用溶剂热法制备Pd/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为10％的酒石酸溶液中，在100℃条件下浸泡5h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将200g步骤一中预处理的活性炭加入700mL乙二醇和200水的混合溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；将计量比的氯亚钯酸钾溶解于100mL水中，得到氯亚钯酸钾水溶液，然后将氯亚钯酸钾水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在160℃条件下保温12h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pd/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pd/C催化剂分散性良好。
实施例10
本实施例采用溶剂热法制备Ru/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为15％的硝酸溶液中，在30℃条件下浸泡8h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将50g步骤一中预处理的活性炭加入300mL甲酰胺和500水的混合溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；将计量比的三氯化钌溶解于200mL水中，得到三氯化钌水溶液，然后将三氯化钌水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在240℃条件下保温4h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Ru/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Ru/C催化剂分散性良好。
实施例11
本实施例采用溶剂热法制备Pt/C催化剂，具体方法包括：
步骤一、选择粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g的活性炭，将活性炭加入质量浓度为8％的酒石酸溶液中，在100℃条件下浸泡5h，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，烘干的温度为120℃，得到含水率不大于1％的预处理的活性炭；
步骤二、将50g步骤一中预处理的活性炭加入500mL甲酰胺和400水的混合溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；将计量比的氯铂酸钾溶解于100mL水中，得到氯铂酸钾水溶液，然后将氯铂酸钾水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在240℃条件下保温4h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到Pt/C催化剂。
经透射电镜检测，本实施例制备的Pt/C催化剂分散性良好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭加入预处理液中浸泡，然后用去离子水洗涤浸泡后的活性炭至中性，再将洗涤后的活性炭烘干，得到预处理的活性炭；
步骤二、将水溶性贵金属化合物和步骤一中预处理的活性炭均匀分散于溶剂中，得到混合料浆；
步骤三、将步骤二中所述混合料浆置于密闭压力容器中，在140℃～240℃条件下保温2h～24h；
步骤四、将步骤三中保温后的密闭压力容器自然冷却，然后过滤密闭压力容器中的产物，将过滤得到的截留物用去离子水洗涤，得到炭载贵金属催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述活性炭的粒径分布为200目～400目，比表面积为950m2/g～1500m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理液为质量浓度为1％～20％的硝酸溶液、质量浓度为1％～20％的氢氧化钠溶液或质量浓度为1％～20％的酒石酸溶液，步骤一中所述浸泡的温度为20℃～100℃，浸泡的时间为1h～24h。
4.根据权利要求1所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述烘干的温度为100℃～120℃，烘干后的活性炭的含水率不大于1％。
5.根据权利要求1所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的溶剂为乙二醇和水的混合溶剂，混合料浆中乙二醇的体积占乙二醇和水的体积之和的20％～95％；或者混合料浆的溶剂为甲酰胺和水的混合溶剂，混合料浆中甲酰胺的体积占甲酰胺和水的体积之和的10％～95％。
6.根据权利要求5所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，混合料浆中乙二醇的体积占乙二醇和水的体积之和的50％～90％；混合料浆中甲酰胺的体积占甲酰胺和水的体积之和的30％～70％。
7.根据权利要求5所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中预处理的活性炭的质量为混合溶剂体积的5％～20％，其中质量的单位为g，体积的单位为mL。
8.根据权利要求5所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的制备方法为：将水溶性贵金属化合物溶解于溶剂中，然后加入步骤一中预处理的活性炭，搅拌至活性炭分散均匀，得到混合料浆。
9.根据权利要求5所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中混合料浆的制备方法为：将步骤一中预处理的活性炭加入溶剂中，搅拌至活性炭分散均匀，得到炭浆；然后将水溶性贵金属化合物的水溶液加入炭浆中，搅拌均匀，得到混合料浆。
10.根据权利要求1所述的一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述水溶性贵金属化合物为氯化钯、硝酸钯、氯亚钯酸钾、氯铂酸钾或三氯化钌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811358131.1A CN109433195A (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811358131.1A CN109433195A (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109433195A true CN109433195A (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=65553637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811358131.1A Pending CN109433195A (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109433195A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110711576A (zh) * | 2019-10-13 | 2020-01-21 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用 |
| CN111545240A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-18 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种原位一锅制备Pt/Fe3O4/C-N催化剂的方法及应用 |
| CN111906327A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-10 | 济南大学 | 一种高性能电解水产氢的钌纳米团簇电催化剂的合成方法 |
| CN111992205A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种一锅法制备美罗培南用催化剂的方法 |
| CN115722218A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-03 | 四川轻化工大学 | 一种用于氟代烷烃加氢脱氯催化剂的制备方法及其应用 |
| CN117015438A (zh) * | 2021-03-15 | 2023-11-07 | 韩国化学研究院 | 氨分解用催化剂及其制造方法以及利用它的氢生产方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104069855A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-10-01 | 陕西师范大学 | 一种溶剂热制备单分散石墨烯负载纳米钯粒子的方法 |
| CN106582709A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-04-26 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂及其制备方法 |
| CN108191635A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-22 | 合肥学院 | 一种催化氧化制备葡萄糖酸的方法 |
-
2018
- 2018-11-15 CN CN201811358131.1A patent/CN109433195A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104069855A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-10-01 | 陕西师范大学 | 一种溶剂热制备单分散石墨烯负载纳米钯粒子的方法 |
| CN106582709A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-04-26 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂及其制备方法 |
| CN108191635A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-22 | 合肥学院 | 一种催化氧化制备葡萄糖酸的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| JUNFANG NIE等: "Activated carbon-supported ruthenium as an efficient catalyst for selective aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-diformylfuran", 《CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS》 * |
| 何珊: "二甘醇法制备高质量炭载贵金属纳米晶及其电催化性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
| 崔雪: "预处理对炭载贵金属催化肉桂醛加氢反应性能的影响", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
| 马正先等: "《纳米氧化锌制备原理与技术》", 30 June 2009, 北京：中国轻工业出版社 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110711576A (zh) * | 2019-10-13 | 2020-01-21 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用 |
| CN110711576B (zh) * | 2019-10-13 | 2022-07-05 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用 |
| CN111545240A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-18 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种原位一锅制备Pt/Fe3O4/C-N催化剂的方法及应用 |
| CN111545240B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-03-31 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种原位一锅制备Pt/Fe3O4/C-N催化剂的方法及应用 |
| CN111906327A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-10 | 济南大学 | 一种高性能电解水产氢的钌纳米团簇电催化剂的合成方法 |
| CN111992205A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-11-27 | 西安凯立新材料股份有限公司 | 一种一锅法制备美罗培南用催化剂的方法 |
| CN117015438A (zh) * | 2021-03-15 | 2023-11-07 | 韩国化学研究院 | 氨分解用催化剂及其制造方法以及利用它的氢生产方法 |
| CN115722218A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-03 | 四川轻化工大学 | 一种用于氟代烷烃加氢脱氯催化剂的制备方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109433195A (zh) | 一种溶剂热法制备炭载贵金属催化剂的方法 | |
| Wang et al. | Ambient electrochemical synthesis of ammonia from nitrogen and water catalyzed by flower‐like gold microstructures | |
| Santos et al. | Functionalized biochars as supports for Pd/C catalysts for efficient hydrogen production from formic acid | |
| Luo et al. | Pyridinic‐N Protected Synthesis of 3D Nitrogen‐Doped Porous Carbon with Increased Mesoporous Defects for Oxygen Reduction | |
| Zhao et al. | A copper (II)-based MOF film for highly efficient visible-light-driven hydrogen production | |
| Zhu et al. | Rapid, general synthesis of PdPt bimetallic alloy nanosponges and their enhanced catalytic performance for ethanol/methanol electrooxidation in an alkaline medium | |
| Duan et al. | Fabrication of carboxymethylated cellulose fibers supporting Ag NPs@ MOF‐199s nanocatalysts for catalytic reduction of 4‐nitrophenol | |
| CN104014811B (zh) | 一种利用醋酸奥曲肽为模板制备珊瑚状纳米钴的方法 | |
| CN108144620B (zh) | 泡沫镍负载复合纳米金属氧化物电极材料制备方法 | |
| CN101318131A (zh) | 直接甲酸燃料电池碳载钯纳米催化剂制备方法 | |
| Wu et al. | Controllable synthesis of Ag/AgCl@ MIL-88A via in situ growth method for morphology-dependent photocatalytic performance | |
| CN104640633A (zh) | 制备碳纳米管制备用的金属催化剂的方法和使用该催化剂制备碳纳米管的方法 | |
| CN112798571A (zh) | 一种sers基底的制备方法、sers基底及其应用 | |
| CN107790184A (zh) | 一种具有可控形貌的Pd金属纳米晶体内核的Pd/UiO‑66催化剂及其制备方法 | |
| Aritonang et al. | Synthesis of platinum nanoparticles from K2PtCl4 solution using bacterial cellulose matrix | |
| Nie et al. | Novel Pd/MOF electrocatalyst for hydrogen evolution reaction | |
| Zhan et al. | Controllable morphology and highly efficient catalytic performances of Pd–Cu bimetallic nanomaterials prepared via seed-mediated co-reduction synthesis | |
| CN107694563A (zh) | 钯炭催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110124721A (zh) | 一种负载CoB纳米粒子的氮掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | Metal–organic framework derived carbon-encapsulated hollow CuO/Cu 2 O heterostructure heterohedron as an efficient electrocatalyst for hydrogen evolution reaction | |
| Li et al. | Ultrafine Pd Nanoparticles Encapsulated in Mesoporous TiO2 Region Selectively Confined in Bamboo Microchannels: An Ultrastable Continuous‐Flow Catalytic Hydrogenation Microreactor | |
| CN113275002B (zh) | 一种C/MoO2多孔光催化剂及其制备方法、应用 | |
| CN104549263A (zh) | 一种Pd/铌酸纳米片催化剂及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | Selective catalytic hydrogenation of phenol to cyclohexanone over Pd@ CN: Role of CN precursor separation mode | |
| Qi et al. | Synthesis of single-atom dispersed Co-NC catalytic materials in supercritical CO2 environment with inorganic salt precursor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190308 |