[发明专利]一种PtCu单原子合金纳米催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种PtCu单原子合金纳米催化剂，其特征在于，所述催化剂的结构为：Pt以单原子形式分散在金属Cu纳米粒子表面形成PtCu合金纳米粒子，PtCu合金纳米粒子均匀锚定在MgAl-复合金属氧化物载体上，其中铜的质量百分含量为3.0-5.0％，贵金属Pt的质量百分含量为0.1-0.3％；Cu纳米粒子的平均粒径范围为2-5nm；催化剂的比表面积为130-190m²/g。

2.一种PtCu单原子合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：

A：用去离子配制可溶铜盐、可溶镁盐、可溶铝盐与尿素的混合溶液，其中铜离子的浓度为0.003-0.008mol/L，镁离子的浓度为0.1-0.3mol/L，铝离子的浓度为0.04-0.08mol/L，尿素的摩尔量是溶液中阳离子总摩尔量的5-8倍；充分搅拌至完全溶解后转移至不锈钢水热反应釜中，在100-120℃下晶化18-36h；将产物用去离子水洗涤至中性，放入45-60℃真空烘箱中干燥6-12h，得到CuMgAl三元水滑石前体；

B：将步骤A得到的CuMgAl三元水滑石前体置于马弗炉中进行程序升温焙烧处理，焙烧气氛为空气，以2-5℃/min升温至500-700℃并保温3-5h；以5-10℃/min降温至室温，得到Cu负载金属复合氧化物；

C：将步骤B得到的Cu负载金属复合氧化物0.2-0.5g分散于50-70mL去离子水中，在氮气气氛下向其逐滴滴加浓度为7.0-10.0mM的H₂PtCl₄水溶液0.4-1.5mL，冰水浴中超声8-10min；产物用二次去离子水洗涤，最后放入45-60℃真空烘箱中干燥6-12h，冷却至室温即得PtCu单原子合金纳米催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法制备得到的PtCu单原子合金纳米催化剂在催化甘油氢解反应中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的催化甘油氢解反应条件为：将0.1-1.0gPtCu单原子合金纳米催化剂与10-30mL的甘油的乙醇溶液加入高压反应釜内，甘油的浓度为6-20wt％；拧好釜盖后用氢气吹扫排除釜内空气，然后充氢气反应，氢气压力为2.0-4.0MPa，反应温度为180-220℃，转速为400-700rpm/min，反应时间为6-10h。