[发明专利]用于甲酸分解制氢的纳米金催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于甲酸分解制氢的纳米金催化剂，其特征在于：该催化剂由载体和活性组份组成，其中载体为ZrO₂或TiO₂，活性组份为纳米尺寸的金属态金，其中金的质量含量为0.45% ~ 5%，分别记为Au/ZrO₂ 和Au/ZrO₂ 。

2.如权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为： 

(1) ZrO₂载体的制备：将锆盐用水溶解，然后加入质量浓度为4.5% ~ 11.5%的沉淀剂，调节溶液的pH至9.5 ~ 10.5，搅拌5 ~ 24 h，抽滤并洗涤至溶液中无氯离子，再将沉淀物在100 ~ 150 ^oC下烘干10 ~ 16 h；

(2) 将步骤(1)中烘干的物质在300 ~ 500 ^oC下焙烧2 ~ 6 h，得到催化剂的载体ZrO₂；

(3) 将步骤(2)中得到的催化剂载体ZrO₂，加入100 ~ 400 mL、浓度为0.25 ~ 2.5 mmol L^–1的HAuCl₄水溶液中；

(4) 向步骤(3)获得的溶液中加入质量浓度为0.45% ~ 4.5%的沉淀剂，调节溶液的pH至8.5 ~ 9.5；

(5) 将步骤(4)的溶液搅拌5 ~ 10 h，抽滤，并洗涤至溶液中无氯离子，再将沉淀物在20~ 30 ^oC下真空干燥12 ~ 24 h；

(6) 将步骤(5)中干燥后的固体物在5 vol % H₂/Ar中于200 ~ 400 ^oC下还原处理1 ~ 6 h，即得到Au/ZrO₂催化剂。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤(1)中所述锆盐选自ZrOCl₂、Zr(NO₃)₄、ZrO(NO₃)₂中的一种。

4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于步骤(1)和(4)中所述沉淀剂选自氨水、NaOH、KOH、Na₂CO₃中的一种。

5.如权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为： 

 (1) 向100 ~ 400 mL、浓度为0.25 ~ 2.5 mmol L^–1、60 ~ 80 ^oC 的HAuCl₄水溶液中加入0.1 ~ 1.0 mmol L^–1的沉淀剂，调节溶液的pH至8.0 ~ 9.0；

 (2) 将TiO₂加入步骤(1)获得的溶液中；搅拌2 ~ 6 h，冷却至室温；

 (3) 将步骤(2)获得的溶液抽滤，并洗涤至溶液中无氯离子，再将沉淀物在20~ 30  ^oC下真空干燥12 ~ 24 h；

 (4) 将步骤(3)中干燥后的固体物在5 vol% H₂/Ar中于200 ~ 400 ^oC下还原处理1 ~ 6 h，即得到Au/TiO₂催化剂。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于步骤(1)中所述沉淀剂选自NaOH、KOH、Na₂CO₃中的一种。