[发明专利]一种高温抗烧结催化剂的应用

权利要求书

1.高温抗烧结催化剂在催化甲酸溶液制氢中的应用，其特征在于：所述高温抗烧结催化剂包含过渡金属纳米粒子和负载所述过渡金属纳米粒子的金属硼化物载体；所述过渡金属纳米粒子和金属硼化物载体的质量比为0.05:100～2:100；

所述过渡金属纳米粒子为金属单质，金属单质为Pt；所述过渡金属纳米粒子的尺寸为1~10纳米；

所述金属硼化物载体为TiB₂；金属硼化物载体的粒径在5～500纳米；所述金属硼化物载体的比表面积为10～400m²/g或60～800m²/g或50～550m²/g；

所述高温抗烧结催化剂的合成方法包括如下步骤：

1）分别制备过渡金属纳米粒子和金属硼化物载体；

2）将步骤1）制备的过渡金属纳米粒子负载于金属硼化物载体表面或其内部，制得金属纳米催化剂，然后通过热处理稳定所述金属纳米催化剂，同时除去过渡金属纳米粒子表面的配体和污染物，得到高温抗烧结催化剂；

所述金属硼化物载体的制备方法包括：将纳米金属氧化物粉末和硼粉作为主反应物，碳粉作为还原剂，纳米金属氧化物、硼粉和碳粉的摩尔比为2:1:1～1:10:15；NaCl和KCl作为熔融盐，NaCl和KCl的摩尔比为1:0.5～2；纳米金属氧化物和硼粉总质量、NaCl和KCl总质量的比为2:1～10；将上述原料混合并研磨后，置于氧化铝或铂金坩埚中，在惰性气体保护下升温至800～1600℃，升温速率为5～20℃/min，并在该温度保持1～5h，冷却到室温后，用水和乙醇洗涤，去除杂质，在20~80℃下干燥2~48h，得到金属硼化物载体；

所述甲酸溶液为甲酸或甲酸盐的水溶液；

所述甲酸溶液的浓度为1～22mol/L；

制氢反应温度为0～10℃。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述甲酸溶液的浓度为10mol/L。

3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于：制氢反应中还包含助剂；所述助剂选自甲酸钠、乙二胺、三乙胺、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaOH中的任意一种或任意多种。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述过渡金属纳米粒子和金属硼化物载体的质量比为1:100；

所述过渡金属纳米粒子的尺寸为2.5纳米；

金属硼化物载体的粒径为100纳米。