[发明专利]HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料，其特征在于：该催化材料以微孔Beta分子筛为核，介孔HMS分子筛为壳，NiPt双金属纳米颗粒均匀分布在微孔Beta分子筛表面，以该催化材料的总质量计，镍的质量百分比为10~30wt%，铂的质量百分比为0.01~5wt%，微孔Beta分子筛核的质量百分比为40~60wt%，余量为介孔HMS分子筛壳。

2.权利要求1所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）通过水热合成法制备微孔Beta分子筛；

2）所述的NiPt双金属纳米颗粒通过低温氧等离子体处理技术负载到微孔Beta分子筛表面，制备NiPt@Beta材料；

3）通过在NiPt@Beta材料表面进行正硅酸乙酯水解产物与十二胺的自组装形成干胶粉末，干胶粉末再通过蒸汽相转晶法晶化在NiPt@Beta材料表面生成介孔HMS分子筛壳，制得HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料。

3.根据权利要求2所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中，具体为：室温下，将硅源、铝源、结构导向剂、NaOH、去离子水加入到反应釜中，120～160℃反应2～5d后，降至室温后过滤；用去离子水洗涤滤饼至洗涤液呈中性并干燥，然后在5～50mL/min的空气流中、400～700℃下焙烧3～10h，降至室温，得微孔Beta分子筛。

4.根据权利要求2所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中，具体为：室温下，将Ni源、Pt源、去离子水加入到反应釜中，搅拌0.2～0.5h后，加入步骤1）中制得的微孔Beta分子筛，继续搅拌12～24h后，在80～120℃干燥12～24h，充分研磨后放入氧等离子体仪中处理，每次处理2~10min，处理3~5次，制得NiPt@Beta材料。

5.根据权利要求2所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中，具体为：

步骤3.1）室温下，将十二胺、无水乙醇、去离子水加入到反应釜中，搅拌0.2～0.5h，制得溶液A，将正硅酸乙酯与无水乙醇加入到反应釜中，搅拌0.2～0.5h，制得溶液B，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，并加入步骤2）中制得的NiPt@Beta材料，继续搅拌0.5～1h后，减压抽滤，在40～60℃干燥4～6h，制得干胶粉末；

步骤3.2）室温下，将无水乙醇和去离子水加入到带隔板反应釜的下层中，将步骤3.1）中制得的干胶粉末放于带隔板反应釜的上层，60～120℃反应4～12h，降至室温后，用去离子水洗涤干胶粉末至洗涤液呈中性并干燥，然后在5～50mL/min的空气流中、400～700℃下焙烧3～10h，降至室温，制得HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料。

6.根据权利要求5所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中，去离子水：NaOH：结构导向剂：硅源：铝源的质量比为30～50：0.5～2：14～25：6～40：1；步骤2）中，去离子水：微孔Beta分子筛：Ni源：Pt源的质量比为50～100：5～10：2～60：1；步骤3.1）中，去离子水：无水乙醇：十二胺：正硅酸乙酯的质量比为30～50：5～15：0.1～0.5：1；步骤3.2）中，去离子水：无水乙醇：干胶粉末的质量比为3～10：2～5：1。

7.根据权利要求2所述的HMS@NiPt@Beta核壳结构催化材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中硅源选自气相二氧化硅或白炭黑，铝源选自偏铝酸钠或异丙醇铝，结构导向剂选自四乙基溴化铵或四乙基氢氧化铵；步骤2）中Ni源选自氨基磺酸镍或氯化六氨合镍，Pt源选自二氯二氨合铂或四氨基铂合四氯化铂。