[发明专利]一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法

权利要求书

1.一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法，其特征在于，采用了硬模板法与软模板法相结合的协同模板法，以间苯二酚-甲醛树脂为硬模板，阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂F127为软模板；并通过改进的Stöber法、水热法、溶胶凝胶法和焙烧法得到具有空心结构且多核的Pd@meso-SiO₂纳米小球，具体包括以下步骤：

(1) 称量0.01-0.5 g十六烷基三甲基溴化铵CTAB和0.025-1.0 g聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127，加入10 mL去离子水及2-6 mL无水乙醇的混合液，30-50 °C下搅拌30分钟后，加入0.01-0.5 mL 0.5 M 氢氧化钠NaOH水溶液或25 wt%氨水继续搅拌15-30分钟；

(2) 加入0.05-0.20 g间苯二酚，搅拌30分钟后加入0.05-0.30 mL甲醛水溶液，将混合液在30 °C下搅拌24小时后加入0.25-1.0 mL 0.1 M氯钯酸钠Na₂PdCl₄或氯化钯PdCl₂水溶液，并将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，于100 °C下反应24小时；

(3) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到 Pd@RF纳米小球；

(4) 称量0.025-0.15 g CTAB，加入25 mL去离子水及5-20 mL 无水乙醇的混合液，30-50 °C下搅拌15分钟后，加入1 mL含有0.025-0.10 g Pd@RF小球的乙醇液，超声15分钟使Pd@RF小球在溶液中均匀分散；

(5) 加入0.10-0.50 mL 0.5 M 氢氧化钠NaOH水溶液或25 wt%氨水搅拌10 分钟后，滴加0.05-0.30 g正硅酸乙酯与1 mL乙醇的混合液，30-50 °C继续搅拌2-8小时；

(6) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到具有核-壳结构的Pd@RF@meso-SiO₂小球；

(7) 将Pd@RF@meso-SiO₂小球置于马弗炉中550 °C焙烧6-10小时，空气气氛，升温速率为1 °C·min^-1，除去RF壳层以及表面活性剂CTAB和F127后，即可得到具有空心结构且多核的Pd@meso-SiO₂纳米催化材料。

2.根据权利要求1所述的一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法，其特征在于，以间苯二酚及甲醛为前驱物，氢氧化钠或氨水为催化剂及碱度调节剂，氯钯酸钠或氯化钯为钯源，正硅酸乙酯为硅源。

3.根据权利要求1所述的一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)和(6)中洗涤包括水洗涤和乙醇洗涤两个洗涤步骤，其中水洗涤3次，乙醇洗涤2次。