CN109999798A - 一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 - Google Patents
一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109999798A CN109999798A CN201910379789.9A CN201910379789A CN109999798A CN 109999798 A CN109999798 A CN 109999798A CN 201910379789 A CN201910379789 A CN 201910379789A CN 109999798 A CN109999798 A CN 109999798A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- core
- hcs
- catalyst
- added
- 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
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims abstract description 8
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011807 nanoball Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- -1 Ammonia radical ion Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003603 H2PdCl4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 244000294611 Punica granatum Species 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/396—Distribution of the active metal ingredient
- B01J35/398—Egg yolk like
-
- 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
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- 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
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/51—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/01—Hydrogen peroxide
- C01B15/029—Preparation from hydrogen and oxygen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚乙二醇单十六醚加入到正辛醇和环己烷中，加入H2PdCl4，搅拌，加入NaBH4反应；(2)反应后，加入NH3·H2O，搅拌，加入TEOS，得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于水和乙醇的混合溶液中，搅拌后，依次加入CTAB、间苯二酚和氨水溶液，加入甲醛，反应，冷却至室温，得到Pd@SiO2@RF核‑壳‑壳结构纳米球，然后先干燥，再焙烧，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；(4)将Pd@SiO2@C分散于去离子水，加入HF刻蚀，洗涤后干燥，然后焙烧后H2气氛还原，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。本发明的催化剂为多孔核壳结构，同时，Pd粒子尺寸和壳层厚度合理，具有H2转化率高，H2O2收率高，选择性好，产率大的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化剂Pd@HCS的制备方法，特别是一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法。
背景技术
H2和O2直接合成H2O2绿色环保、原子经济性和工艺简单等优点，一直以来受到研究者的广泛关注，有望替代传统蒽醌法合成H2O2的合成方法。但是，在H2和O2直接合成H2O2时，热力学上反应更易于直接合成H2O(H2+O2→H2O2)，同时生成的H2O2也极易发生氢化反应(H2O2+H2→2H2O)和分解反应(H2O2→H2O+1/2O2)，因此降低H2O2的选择性和产率，限制其在工业上的直接应用。
为了提高H2O2的选择性和产率，研究者一直致力于催化剂研究，Pd通常被作为活性组分制备Pd基催化剂用于直接合成H2O2。目前，Pd基催化剂主要有Pd基负载型催化剂和Pd基包覆型核壳催化剂。然而对于负载型催化剂活性组分Pd易脱落和在高温热处理过程中易迁移团聚；尽管包覆型催化剂可以解决负载型催化剂的缺点，但是活性组分Pd表面被壳层材料覆盖部分活性位点以及反应物和产物局限于同一孔道扩散，增加了H2和H2O2的碰撞几率，从而提高了H2O2的氢化反应，因此降低了催化剂的活性。鉴于此，设计合成一种新型蛋黄壳催化剂十分有必要，即将Pd纳米粒子嵌入于壳层孔隙发达且孔径分布适宜的中空球体中，形成以Pd为核、多孔材料为壳的蛋黄壳中空结构Pd基催化剂。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法。本发明的催化剂为多孔核壳结构，同时，Pd粒子尺寸和壳层厚度合理，具有H2转化率高，H2O2收率高，选择性好，产率大的特点。
本发明的技术方案：一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8.72g聚乙二醇单十六醚加入到10ml正辛醇和40ml环己烷的混合溶液中，于30-40℃下水浴锅搅拌溶解，然后缓慢加入1ml的0.075M的H2PdCl4的水溶液，搅拌2h后，加入300μl的10wt％的NaBH4还原剂进行反应；
(2)反应5-15min，缓慢加入3ml NH3·H2O，搅拌1h后，缓慢加入2mlTEOS，得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；
(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中，搅拌5-15min后，依次加入2.3g CTAB、0.35g间苯二酚和0.1ml氨水溶液，充分搅拌1h后，缓慢加入0.5ml甲醛，聚合反应12h，然后冷却至室温，经洗涤得到Pd@SiO2@RF核-壳-壳结构纳米球，然后先干燥，接着于N2气氛下焙烧，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；
(4)将Pd@SiO2@C分散于35ml去离子水，加入5mlHF溶液常温刻蚀10-15h，洗涤后干燥，然后焙烧后H2气氛还原2.5h，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，步骤(1)、(2)和(3)中所述的缓慢加入速度均为0.5ml/min。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(1)中，是于35℃下水浴锅搅拌溶解。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(2)中，反应时间为10min。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(3)中，是利用超声分散将Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(3)中，搅拌时间为10min，所述洗涤是离心和乙醇洗涤3次。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(3)中，干燥的温度为50℃，时间12h，焙烧温度600℃，时间2h。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(4)中，刻蚀时间12h，所述洗涤是离心和乙醇洗涤3次。
前述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，所述步骤(4)中，干燥是在80℃干燥12h，焙烧是250℃空气焙烧2h。
本发明的有益效果
本发明的催化剂为多孔核壳结构，可为反应物分子和产物分子迁移扩散提供众多通道，解决了H2和H2O2在同一孔道扩散时容易发生碰撞的问题，同时，本发明通过优化工艺步骤和参数，严格控制催化剂的壳层厚度和Pd粒子直径，制备出的催化剂具有H2转化率高，H2O2收率高，选择性好，产率大的优点；根据实验统计，本发明催化剂的H2转化率、H2O2的收率、选择性和产率分别可达48％、45％、94％和3219mmol/gPd -1·h-1。相较于其他催化剂，本发明的催化剂的催化效果表现非常突出。
发明人通过研究发现，本发明的核心在于：1、正辛醇的选用，以及H2PdCl4加入后，搅拌时间的控制，通过此工艺能够得到最佳的Pd粒子尺寸；2、步骤(2)中的NH3·H2O添加量，以及步骤(3)中的CTAB的添加量，还有步骤(3)中聚合反应的时间，是控制壳层厚度的关键，只有在该工艺下，才能获得最佳的厚度，达到最好的催化效果。
附图说明
附图1为本发明的制备流程图；
附图2为本发明催化剂的TEM图；
附图3为本发明催化剂的活性评价图。
由图2中a可知，成功制备了以Pd为核、碳为壳的蛋黄壳结构催化剂；图2中a'-a”'可知，该催化剂Pd纳米粒子粒径、纳米球直径和碳壳层厚度分别为5.50±1.13nm、46.13±2.48nm和4.18±1.07nm。
由图3可见，本发明催化剂的H2转化率、H2O2的收率、选择性和产率分别为48％、45％、94％和3219mmol/gPd -1·h-1。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1：一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8.72g聚乙二醇单十六醚加入到10ml正辛醇和40ml环己烷的混合溶液中，于35℃下水浴锅搅拌溶解，然后以0.5ml/min的速率加入1ml的0.075M的H2PdCl4的水溶液，此时表面活性剂疏水端与非极性油相溶剂相互作用，而表面活性剂亲水端与H2PdCl4的水溶液相互作用，使其形成油包水结构的纳米液滴，并分布在环己烷油相中，搅拌2h后，加入300μl的10wt％的NaBH4还原剂进行反应；
(2)反应10min，缓慢加入3ml NH3·H2O，由于相似相容原理，极性溶剂氨水溶于反向微乳液的液滴中解离出氨根离子NH4 +和羟基离子OH-，搅拌1h后，以0.5ml/min的速率加入2ml TEOS，疏水性的硅源TEOS先溶于油相环己烷中并扩散到液滴的油/水界面，在羟基离子OH-作用下催化水解生成硅醇基Si-O-或Si-OH)，这些硅醇基与表面活性剂聚乙二醇单十六醚亲水端中的醚键(-O-)以氢键方式结合，并向微乳液的液滴移动缩聚形成SiO2，从而将Pd纳米粒子包裹得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；
(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中，搅拌10min后，依次加入2.3g CTAB、0.35g间苯二酚和0.1ml氨水溶液，充分搅拌1h后，以0.5ml/min的速率加入0.5ml甲醛，聚合反应12h，然后冷却至室温，经离心和乙醇洗涤3次后得到Pd@SiO2@RF核-壳-壳结构纳米球，然后先在50℃干燥12h，接着于N2气氛下600℃焙烧2h，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；
(4)将Pd@SiO2@C分散于35ml去离子水，加入5mlHF溶液常温刻蚀12h，离心和乙醇洗涤3次后80℃干燥12h，然后250℃空气焙烧2h后H2气氛还原2.5h，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。
实施例2：一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8.72g聚乙二醇单十六醚加入到10ml正辛醇和40ml环己烷的混合溶液中，于30℃下水浴锅搅拌溶解，然后以0.5ml/min的速率加入1ml的0.075M的H2PdCl4的水溶液，搅拌2h后，加入300μl的10wt％的NaBH4还原剂进行反应；
(2)反应5min，缓慢加入3ml NH3·H2O，搅拌1h后，以0.5ml/min的速率加入2mlTEOS，得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；
(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中，搅拌5min后，依次加入2.3g CTAB、0.35g间苯二酚和0.1ml氨水溶液，充分搅拌1h后，以0.5ml/min的速率加入0.5ml甲醛，聚合反应12h，然后冷却至室温，经离心和乙醇洗涤3次后得到Pd@SiO2@RF核-壳-壳结构纳米球，然后先在50℃干燥12h，接着于N2气氛下600℃焙烧2h，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；
(4)将Pd@SiO2@C分散于35ml去离子水，加入5mlHF溶液常温刻蚀10h，离心和乙醇洗涤3次后80℃干燥12h，然后250℃空气焙烧2h后H2气氛还原2.5h，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。
实施例3：一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8.72g聚乙二醇单十六醚加入到10ml正辛醇和40ml环己烷的混合溶液中，于40℃下水浴锅搅拌溶解，然后以0.5ml/min的速率加入1ml的0.075M的H2PdCl4的水溶液，搅拌2h后，加入300μl的10wt％的NaBH4还原剂进行反应；
(2)反应15min，以0.5ml/min的速率加入3mlNH3·H2O，搅拌1h后，缓慢加入2mlTEOS，得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；
(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中，搅拌15min后，依次加入2.3g CTAB、0.35g间苯二酚和0.1ml氨水溶液，充分搅拌1h后，以0.5ml/min的速率加入0.5ml甲醛，聚合反应12h，然后冷却至室温，经离心和乙醇洗涤3次后得到Pd@SiO2@RF核-壳-壳结构纳米球，然后先在50℃干燥12h，接着于N2气氛下600℃焙烧2h，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；
(4)将Pd@SiO2@C分散于35ml去离子水，加入5mlHF溶液常温刻蚀15h，离心和乙醇洗涤3次后80℃干燥12h，然后250℃空气焙烧2h后H2气氛还原2.5h，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。
Claims (9)
1.一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将8.72g聚乙二醇单十六醚加入到10ml正辛醇和40ml环己烷的混合溶液中，于30-40℃下水浴锅搅拌溶解，然后缓慢加入1ml的0.075M的H2PdCl4的水溶液，搅拌2h后，加入300μl的10wt％的NaBH4还原剂进行反应；
(2)反应5-15min，缓慢加入3ml NH3·H2O，搅拌1h后，缓慢加入2ml TEOS，得到Pd@SiO2核壳结构纳米球；
(3)将得到的Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中，搅拌5-15min后，依次加入2.3g CTAB、0.35g间苯二酚和0.1ml氨水溶液，充分搅拌1h后，缓慢加入0.5ml甲醛，聚合反应12h，然后冷却至室温，经洗涤得到Pd@SiO2@RF核-壳-壳结构纳米球，然后先干燥，接着于N2气氛下焙烧，得到Pd@SiO2@C核壳结构纳米球；
(4)将Pd@SiO2@C分散于35ml去离子水，加入5mlHF溶液常温刻蚀10-15h，洗涤后干燥，然后焙烧后H2气氛还原2.5h，得到一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS。
2.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：步骤(1)、(2)和(3)中所述的缓慢加入速度均为0.5ml/min。
3.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，是于35℃下水浴锅搅拌溶解。
4.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，反应时间为10min。
5.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，是利用超声分散将Pd@SiO2核壳纳米球分散于70ml水和30ml乙醇的混合溶液中。
6.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，搅拌时间为10min，所述洗涤是离心和乙醇洗涤3次。
7.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，干燥的温度为50℃，时间12h，焙烧温度600℃，时间2h。
8.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，刻蚀时间12h，所述洗涤是离心和乙醇洗涤3次。
9.根据权利要求1所述的一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，干燥是在80℃干燥12h，焙烧是250℃空气焙烧2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910379789.9A CN109999798A (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910379789.9A CN109999798A (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109999798A true CN109999798A (zh) | 2019-07-12 |
Family
ID=67176136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910379789.9A Pending CN109999798A (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109999798A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321838A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-05 | 华东理工大学 | 一种纳米聚乙烯亚胺接枝酚醛树脂的制备方法，用途以及光催化双氧水检测方法 |
| CN113441136A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 中山大学 | 一种原位封装纳米贵金属的多级孔催化剂的制备与应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0537836A1 (fr) * | 1991-10-14 | 1993-04-21 | SOLVAY INTEROX (Société Anonyme) | Synthèse directe de peroxyde d'hydrogène par catalyse hétérogène. |
| KR20170097461A (ko) * | 2016-02-18 | 2017-08-28 | 고려대학교 산학협력단 | 과산화수소 제조용 나노입자 촉매 및 상기 촉매를 이용한 과산화수소 제조 방법 |
| CN107442111A (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-08 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 碳包覆金属纳米立方体材料及其制备方法 |
| US20180056277A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-01 | Korea University Research And Business Foundation | Nanocatalyst with mesoporous shell for hydrogen peroxide production and methodfor hydrogen peroxide production using the same |
| CN107754826A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-06 | 贵州大学 | 一种直接合成过氧化氢用中空核壳结构Pd催化剂及其制备方法 |
| CN108054387A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-18 | 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 |
-
2019
- 2019-05-08 CN CN201910379789.9A patent/CN109999798A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0537836A1 (fr) * | 1991-10-14 | 1993-04-21 | SOLVAY INTEROX (Société Anonyme) | Synthèse directe de peroxyde d'hydrogène par catalyse hétérogène. |
| KR20170097461A (ko) * | 2016-02-18 | 2017-08-28 | 고려대학교 산학협력단 | 과산화수소 제조용 나노입자 촉매 및 상기 촉매를 이용한 과산화수소 제조 방법 |
| CN107442111A (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-08 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 碳包覆金属纳米立方体材料及其制备方法 |
| US20180056277A1 (en) * | 2016-08-30 | 2018-03-01 | Korea University Research And Business Foundation | Nanocatalyst with mesoporous shell for hydrogen peroxide production and methodfor hydrogen peroxide production using the same |
| CN107754826A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-06 | 贵州大学 | 一种直接合成过氧化氢用中空核壳结构Pd催化剂及其制备方法 |
| CN108054387A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-18 | 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 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ZHENG CHEN ET AL.: "The modification of Pd core-silica shell catalysts by functional molecules (KBr, CTAB, SC) and their application to the direct synthesis of hydrogen peroxide from hydrogen and oxygen", 《CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY》 * |
| 张新生: "核壳结构纳米Ag@SiO2的制备及其杀菌、防腐和应用性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321838A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-05 | 华东理工大学 | 一种纳米聚乙烯亚胺接枝酚醛树脂的制备方法，用途以及光催化双氧水检测方法 |
| CN113441136A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-28 | 中山大学 | 一种原位封装纳米贵金属的多级孔催化剂的制备与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108453265B (zh) | 一种二氧化硅纳米管限域镍纳米颗粒及其制备方法 | |
| CN111215147B (zh) | 一种负载型蛋黄-蛋壳结构纳米催化剂及其制备方法 | |
| CN109999798A (zh) | 一种一核一壳蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 | |
| CN103949253B (zh) | 一种氧化亚铜二氧化钛复合结构及其制备方法 | |
| CN110508222A (zh) | 具有介孔二氧化硅壳层的单分散核壳微球及其制备方法 | |
| CN103357432B (zh) | 一种介孔钛硅分子筛及其制备方法和用途 | |
| CN108855095B (zh) | 甲烷重整多核壳空心型催化剂镍-镍硅酸盐-SiO2的制备方法 | |
| CN109926060B (zh) | 一种核-壳结构纳米铜铈复合氧化物催化剂、制备方法与应用 | |
| CN102836710A (zh) | 二氧化硅核/介孔二氧化硅壳支持金纳米粒子微球的制备方法 | |
| CN107754826B (zh) | 一种直接合成过氧化氢用中空核壳结构Pd催化剂及其制备方法 | |
| CN111790377A (zh) | 单原子催化剂及其制备方法、应用 | |
| Wang et al. | Controllable synthesis of hollow mesoporous silica spheres and application as support of nano-gold | |
| CN109879291A (zh) | 一种蛋壳-蛋黄结构介孔二氧化硅材料及其制备方法 | |
| CN110124665A (zh) | 一种一壳多核蛋黄壳催化剂Pd@HCS的制备方法 | |
| CN108014789A (zh) | 一种用于聚苯乙烯加氢制聚环己基乙烯的负载型催化剂及其制备方法 | |
| CN107597160A (zh) | 二氧化硅负载碳氮包覆钴钌催化剂的制备方法及其用于不饱和化合物催化转移加氢的方法 | |
| CN113083299A (zh) | Yolk-shell双功能催化剂及其制备方法和在葡萄糖氢解制备乙二醇中的应用 | |
| CN110102320A (zh) | 一种中空钯基过氧化氢催化剂的制备方法 | |
| CN113332426A (zh) | 一种硅载体内负载铁单原子的纳米治疗剂的制备方法、由此得到的纳米治疗剂及其应用 | |
| CN102407160A (zh) | 双重包裹法制备的核-壳结构CeO2@SiO2负载金属卟啉催化剂制备方法 | |
| CN110064387A (zh) | 一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法 | |
| CN113171771A (zh) | 一种限域型复合催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN115646498A (zh) | 一种乙醇脱氢用高稳定铜基催化剂及其制备方法 | |
| CN110813364B (zh) | 双金属纳米催化剂的制备方法及其催化氧化1,2-丙二醇制备丙酮酸和羟基丙酮的用途 | |
| CN112210055B (zh) | 具有中空核壳结构的聚合物及其制备方法 |
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: 20190712 |