[发明专利]甘油制取乳酸和丙酮酸的核壳型催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种甘油制取乳酸和丙酮酸的核壳型催化剂，其特征在于：所述核壳型催化剂以金属氧化物TiO₂、CeO₂、ZrO₂或MgO为核，以活性组分贵金属Pt、Au或Pd中的一种或两种或三种与助活性金属Pb组成壳层。

2.按照权利要求1所述的核壳型催化剂，其特征在于：核壳型催化剂中壳层的质量为催化剂总量的1~20%，壳层中的助活性金属铅与活性组分贵金属质量比为1：0.2~1：20。

3.按照权利要求1所述的核壳型催化剂，其特征在于：制备方法为：

将金属氧化物纳米粒子悬浮于水溶液中，超声振荡，在剧烈搅拌下，加入一定量的聚电解质保护剂，利用保护剂形成的微乳液将纳米粒子保护在胶束中，得到纳米粒子均匀分散的水溶液，然后将一定量的硝酸铅和贵金属前驱体的混合溶液滴加到上述水溶液中，缓慢加入一定量还原剂的水溶液，得到活性金属粒子均匀可控的核壳型纳米催化剂，所述贵金属前驱体为铂盐、金盐或钯盐中的一种或两种或三种。

4.一种权利要求1所述核壳型催化剂的制备方法，其特征在于：

a) 将金属氧化物纳米粒子悬浮于水溶液中，超声振荡0.5～3小时，在搅拌速度100～800r/min条件下，加入一定量的聚电解质保护剂，利用保护剂形成的微乳液将纳米粒子保护在胶束中，得到纳米粒子均匀分散的水溶液；

b) 在惰性气氛下，将一定量的硝酸铅和贵金属前驱体的混合溶液滴加到上述溶液中，搅拌时间1～4小时，使铅离子和贵金属离子充分吸附到金属氧化物纳米粒子表面；

c) 在40～100℃条件下，缓慢加入一定量还原剂的水溶液，控制溶液的pH为8～10，滴完后继续搅拌，搅拌时间1～10小时，可得到活性金属粒子均匀可控的核壳型纳米催化剂；

d) 静置、去离子水洗涤、直到用AgNO₃溶液检测水中没有氯离子，分离、真空干燥，干燥温度60～100℃，时间1～20小时。

5.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述聚电解质保护剂为十六烷基三甲基溴化铵CTAB、聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙烯醇PVA、油酸盐或月桂酸盐中的一种或几种；所述金属前驱体为氯铂酸、氯金酸或氯化钯中的一种或两种或三种；所述还原剂为硼氢化钠、甲醛、柠檬酸钠、抗坏血酸、水合肼或乙二醇。

6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于：聚电解质保护剂、核层金属氧化物纳米粒子与去离子水的质量比为1：10～50：500～2000；还原剂与壳层金属的摩尔比为5：1～30：1。

7.权利要求1所述核壳型催化剂在甘油催化选择氧化制取乳酸和丙酮酸中的应用。