[发明专利]具有介孔结构的中空金属球及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种具有介孔结构的中空金属球，其特征在于：所述中空金属球的球壳由粒径大小为2～5nm的具有介孔结构的金属纳米粒子组成，球壳的外直径为10～500nm，球壳的壁厚为2～5nm。

2.根据权利要求1所述的具有介孔结构的中空金属球，其特征在于：所述金属为镍、钴、金、钯、钌、铱及银中的任一种金属。

3.根据权利要求1所述的具有介孔结构的中空金属球，其特征在于：所述具有介孔结构的金属纳米粒子的表面修饰有占其总重量为0～10％的稀土元素。

4.根据权利要求3所述的具有介孔结构的中空金属球，其特征在于：所述稀土元素为铈、钐、镧及铕中的任一种元素。

5.根据权利要求1所述的具有介孔结构的中空金属球，其特征在于：所述具有介孔结构的金属纳米粒子的活性比表面积为10～50m²/g，孔径为2～5nm，孔容为0.2～0.8cm³/g。

6.一种权利要求1所述的具有介孔结构的中空金属球的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)在15～30℃下，向表面活性剂溶液中逐滴滴加金属盐与稀土金属盐的混合溶液，滴毕，继续搅拌5～15分钟，得到浑浊溶液，其中：表面活性剂与金属盐的摩尔比为(200～2)∶1，金属盐与稀土金属盐的摩尔比为9∶(1～0)；

2)在0～30℃下，向上述混合溶液中快速加入金属硼氢化合物水溶液，剧烈搅拌5～20分钟，溶液中逐渐生成黑色颗粒，并有气体冒出，其中：金属硼氢化合物与水相中金属盐的摩尔比为(4～6)∶1；

3)过滤步骤2)中生成的黑色颗粒，然后用去离子水和无水乙醇分别洗涤3～5次，即得到目标物。

7.根据权利要求6所述的具有介孔结构的中空金属球的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为季铵盐或季鏻盐。

8.根据权利要求6所述的具有介孔结构的中空金属球的制备方法，其特征在于：所述金属盐为镍、钴、金、钯、钌、铱及银金属的有机盐或无机盐中的任一种。

9.根据权利要求6所述的具有介孔结构的中空金属球的制备方法，其特征在于：所述稀土金属盐为铈、钐、镧及铕的水溶性无机盐中的任一种。

10.根据权利要求6所述的具有介孔结构的中空金属球的制备方法，其特征在于：所述金属硼氢化合物为硼氢化钠、硼氢化钾或两者的混合物。

11.一种权利要求1所述的具有介孔结构的中空金属球的用途，其特征在于：所述中空金属球应用于烯烃、炔烃、芳烃、酚类、腈类、硝基化合物或羰基化合物的加氢催化反应。

12.根据权利要求11所述的具有介孔结构的中空金属球的用途，其特征在于，所述中空金属球应用于液相苯酚制备环己酮的加氢催化反应。

13.根据权利要求11所述的具有介孔结构的中空金属球的用途，其特征在于，所述中空金属球应用于液相麦芽糖制备麦芽糖醇的加氢催化反应。

14.根据权利要求11所述的具有介孔结构的中空金属球的用途，其特征在于，所述中空金属球应用于液相肉桂醛制备肉桂醇的加氢催化反应。