[发明专利]贵金属催化剂的制备方法及贵金属催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，特别是涉及一种贵金属催化剂及其制备 方法。

背景技术

纳米贵金属催化剂因其巨大的比表面积在催化反应中表现出独特的性能， 其制备与应用已被广泛报道。

纳米贵金属催化剂的制备通常是在高分子稳定剂，如聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚-N-异丙基丙烯酰胺等存在下，使用醇类、NaBH4等 还原剂，在溶液中还原贵金属盐类得到分散在溶剂中的贵金属纳米粒子。为了 得到稳定的纳米金属粒子，往往还需辅助加入长链胺或者水溶性膦。例如，中 国专利CN1058919公开了一种纳米金属粒子的制备方法，将贵金属络合物或者 金属盐的水溶液与稳定剂十二烷基苯磺酸钠水溶液混合，加入三苯基磷单磺酸 钠或三苯基磷三磺酸钠稳定剂，另外还需要低温和高压氢气处理才能获得粒径 均匀分布的纳米金属粒子。中国专利CN101045206公开了一种用于费托合成的 纳米金属催化剂，该催化剂使用PVP或者[BVIMPVP]Cl(一种共聚高分子，参 见J.Am.Chem.Soc.2005，127，9694-9695)作为保护剂，液体介质为水、乙醇、 环己烷等，用氢气还原制备得到粒径为1～10纳米的Ru金属纳米粒子催化剂， 该催化剂具有良好的低温加氢反应活性，在100～200℃就可以催化费托合成。

除了高分子稳定剂保护纳米金属粒子外，非保护型纳米金属粒子的制备也 有报道。例如，中国专利CN1108858公开了一种不用任何高分子保护剂的过渡 金属及合金胶体的制备方法，可以方便地制备得到乙二醇等溶剂中稳定的纳米 级金属粒子，平均粒径为0.5～30纳米，粒径分布通常小于5纳米。这种无高分 子稳定剂保护的纳米粒子在高温、压力、介质等反应条件下容易聚集，一般需 要通过负载到氧化物等载体上实现其应用。

综上可见，现有纳米贵金属催化剂组成及制备过程复杂，一般需要高分子 稳定剂、辅助稳定剂以及还原剂，制备得到的纳米金属离子的分离与应用也不 易实现。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷，提供一种制备工艺简单的贵 金属催化剂。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种贵金属催化剂的制备方法，包括下述方法：

将贵金属的酸性水溶液与溶有二十二烷基三甲基溴化铵溶液的去离子水溶 液搅拌混合，得到混合溶液；

将所述混合液滴入氢硼化钠水溶液，再进行搅拌后静置待混合溶液与去离 子水分层；

萃取上层的纳米贵金属颗粒的水溶液，并将所述纳米贵金属颗粒的水溶液 烘干处理，得到贵金属纳米颗粒。

在一些较佳的实施例中，在将贵金属的酸性水溶液与溶有二十二烷基三甲 基溴化铵溶液的去离子水溶液混合，得到混合溶液的步骤中，所述贵金属的酸 性水溶液为金氯酸水溶液。

在一些较佳的实施例中，在将贵金属的酸性水溶液与溶有二十二烷基三甲 基溴化铵溶液的去离子水溶液混合，得到混合溶液的步骤中，所述贵金属的酸 性水溶液与二十二烷基三甲基溴化铵的体积质量比为60～85ml：0.48～0.52g。

在一些较佳的实施例中，在将所述混合液滴入氢硼化钠水溶液，再进行搅 拌后静置待混合溶液与去离子水分层的步骤中，所述氢硼化钠水溶液的滴入速 度为每2秒1滴。

在一些较佳的实施例中，所述纳米贵金属颗粒包括纳米黄金颗粒、纳米铂 金颗粒、纳米钯金颗粒、纳米铑金颗粒、纳米铱金颗粒、纳米钌金颗粒或纳米 银颗粒中的至少一种以及由上述两种及两种以上纳米贵金属颗粒复合形成的复 合纳米贵金属颗粒。

在一些较佳的实施例中，所述纳米贵金属颗粒的粒径小于100纳米。

在一些较佳的实施例中，所述纳米贵金属颗粒的粒径小于10纳米。

另外，本发明还提供了一种贵金属催化剂，由上述所述的贵金属催化剂制 备方法制备。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：

本发明提供的贵金属催化剂的制备方法，包括将贵金属的酸性水溶液与溶 有二十二烷基三甲基溴化铵溶液的去离子水溶液搅拌混合，得到混合溶液，将 所述混合液滴入氢硼化钠水溶液，再进行搅拌后静置待混合溶液与去离子水分 层，萃取上层的的贵金属颗粒的水溶液，并将所述贵金属纳米颗粒的水溶液烘 干处理，得到贵金属纳米颗粒，从而得到贵金属催化剂，上述贵金属催化剂的 制备方法制备工艺简单，制备得到的贵金属催化剂易于分离，成本较低，特别 适合于工业化生产。

具体实施方式