本發(fā)明屬于金屬電催化劑技術(shù)領(lǐng)域,具體的是涉及一種鈀合金催化劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
在環(huán)境問題與能源問題日益嚴(yán)峻的今天,降低能耗,保護(hù)環(huán)境成了重中之重。傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造由于反應(yīng)慢,工序多,條件苛刻,因此無形之中需要更多的能耗,同時也對環(huán)境造成了污染,鑒于此,尋求一種經(jīng)濟節(jié)約型,環(huán)境友好型催化劑成為了問題解決的關(guān)鍵。
催化劑是可以降低反應(yīng)活化能的一種物質(zhì),其實質(zhì)是通過打斷化學(xué)鍵來促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。燃料電池是高效、綠色的新型發(fā)電裝置,其中以甲醇為燃料的直接甲醇燃料電池和以甲酸為燃料的直接甲酸燃料電池,均具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率,被認(rèn)為是理想的可移動或者小型化能源,并且在電動汽車領(lǐng)域也有著非常廣闊的應(yīng)用前景,但是目前急需解決低溫下甲醇在陽極上的電催化氧化活性不高的問題和甲醇從陽極透過電解質(zhì)膜滲透到陰極的問題。因此制備對甲醇氧化的電催化活性高的催化劑非常的重要。
在目前的催化劑選擇方面,鉑催化劑具有較高的催化活性,但是鉑儲量較少,價格昂貴,不利于產(chǎn)業(yè)化及商業(yè)化,因此目前市場上用的最多的是傳統(tǒng)的鈀催化劑。然而,鈀也是屬于貴金屬的一種,鈀在地球上儲量有限,其價格依然昂貴,也不利于產(chǎn)業(yè)化及商業(yè)化。
為了降低成本提高催化活性,目前市場上也推出了一些合金催化劑,也有一些核殼結(jié)構(gòu)的催化劑浮出水面。其中,目前傳統(tǒng)合金催化劑市場上普遍還是鉑炭和鈀炭催化劑,但是該類催化活性不理想,依然滿足不了生產(chǎn)應(yīng)用的要求,價格也依然昂貴。核殼結(jié)構(gòu)的催化劑稍微改善了商業(yè)鉑炭和鈀炭的成本問題,但是其穩(wěn)定性也較差,依然滿足不了實際應(yīng)用需求,因此如何開發(fā)一種新型高效低成本的催化劑是本領(lǐng)域需要解決的一技術(shù)難題。
另外,現(xiàn)有如鉑炭和鈀炭以及核殼結(jié)構(gòu)的催化劑生產(chǎn)技術(shù)困難,高能耗,高成本,資源浪費,廢棄物排放對環(huán)境造成了很大污染,且生產(chǎn)的催化劑無法滿足需求,催化劑暴露活性表面較少,無法充分利用催化劑的有效表面積,造成催化劑材料的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提供一種鈀合金催化劑及其制備方法,以解決現(xiàn)有電催化劑催化活性不理想、成本高的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的一方面,提供了一種鈀合金催化劑。所述鈀合金催化劑是由鈀元素和賤金屬元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu),所述鈀元素與賤金屬元素的摩爾比為(1-10):(1-10)。
本發(fā)明的另一方面,提供了一種鈀合金催化劑的制備方法。所述方法包括如下步驟:
將鈀鹽、賤金屬鹽和油胺以及穩(wěn)定劑/表面活性劑進(jìn)行混料處理,形成混合物料;其中,所述鈀鹽與賤金屬鹽混合的摩爾比為(1-10):(1-10);
將所述混合物料進(jìn)行水熱還原反應(yīng)后進(jìn)行固液分離,獲得含有鈀與賤金屬的混合物;
將所述鈀與賤金屬的混合物在保護(hù)氣氛中進(jìn)行退火處理,獲得鈀與賤金屬的合金納米顆粒;
將所述合金納米顆粒進(jìn)行酸刻蝕處理,以在所述合金納米顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的又一方面,提供了本發(fā)明鈀合金催化劑的應(yīng)用方法。本發(fā)明鈀合金催化劑在燃料電池、鋰空氣電池、鋅空氣電池、鋁空氣電池、化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳、pcb板、導(dǎo)電互聯(lián)催化中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明鈀合金催化劑在鈀金屬中引入賤金屬,有效降低了鈀金屬的含量,一方面有效降低了本發(fā)明鈀合金催化劑的經(jīng)濟成本,另一方面使得鈀金屬與賤金屬發(fā)揮協(xié)同作用,并配合表面的多孔結(jié)構(gòu),賦予本發(fā)明鈀合金催化劑高的催化活性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明鈀合金催化劑制備方法能夠使得制備的鈀合金催化劑粒徑均勻,且為納米級,同時鈀與賤金屬分布均勻,表面具有納米多孔結(jié)構(gòu),充分暴露活性表面積,具有比較高的催化活性和穩(wěn)定性。另外,本發(fā)明方法能夠有效降低催化劑生產(chǎn)成本,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,且可以量產(chǎn)。
本發(fā)明鈀合金催化劑如上述的具有高的催化活性和穩(wěn)定性,且經(jīng)濟成本低,因此,將其應(yīng)用于燃料電池和鋰空氣電池后,使得電池具有高的能量轉(zhuǎn)化效率,且提高能量轉(zhuǎn)化的穩(wěn)定性,并降低了電池的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例鈀合金催化劑制備方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例與附圖,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
一方面,本發(fā)明實施例提供了一種催化活性高,經(jīng)濟成本低的鈀合金催化劑。所述鈀合金催化劑是由鈀元素和賤金屬元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。這樣,本發(fā)明實施例鈀合金催化劑在鈀金屬中引入賤金屬,有效降低了鈀金屬的含量,一方面有效降低了本發(fā)明鈀合金催化劑的經(jīng)濟成本,另一方面使得鈀金屬與賤金屬發(fā)揮協(xié)同作用,并配合表面的多孔結(jié)構(gòu),賦予本實施例鈀合金催化劑高的催化活性和穩(wěn)定性。
其中,上述鈀合金催化劑所含的鈀元素與賤金屬元素的摩爾比為(1-10):(1-10)。通過兩金屬元素合金摩爾比控制,一方面使得鈀金屬與賤金屬發(fā)揮協(xié)同作用,賦予上述鈀合金催化劑高的催化活性和活性的穩(wěn)定性,在此基礎(chǔ)上,降低鈀金屬的含量,從而降低上述催化劑的經(jīng)濟成本。
在一實施例中,所述賤金屬元素為銅、鎳、鈷、鐵中的至少一種。通過對賤金屬元素種類的控制和選用,提高該類的賤金屬與鈀金屬之間的協(xié)效作用,提高上述鈀合金催化劑的催化活性和活性的穩(wěn)定性。
在一實施例中,上述鈀合金催化劑表面設(shè)置的多孔結(jié)構(gòu)的孔徑尺寸為0.8-4.2nm;和/或多孔的分布的密度為1.99-0.08個/nm2。通過對多孔結(jié)構(gòu)孔尺寸和分布密度控制,賦予上述鈀合金催化劑大的比表面積,充分暴露活性表面積,提高上述鈀合金催化劑的催化活性。
在另一實施例中,上述鈀合金催化劑納米顆粒粒徑為5-100nm。通過對鈀合金催化劑粒徑控制,提高上述鈀合金催化劑的催化活性。
因此,上述實施例鈀合金催化劑具有大的比表面積,催化活性高和活性穩(wěn)定性好,且成本低。
相應(yīng)地,本發(fā)明實施例還提供了一種關(guān)于上文所述鈀合金催化劑的制備方法。該制備方法流程如圖1所示,包括如下步驟:
s01.配制含鈀鹽、賤金屬鹽的混合物料:將鈀鹽、賤金屬鹽和還原劑以及穩(wěn)定劑/表面活性劑進(jìn)行混料處理,形成混合物料;
s02.對混合物料進(jìn)行水熱還原反應(yīng):將所述混合物料進(jìn)行水熱還原反應(yīng)后進(jìn)行固液分離,獲得含有鈀與賤金屬的混合物;
s03.將含有鈀與賤金屬的混合物進(jìn)行退火處理:將所述鈀與賤金屬的混合物在保護(hù)氣氛中進(jìn)行退火處理,獲得鈀與賤金屬的合金納米顆粒;
s04.將鈀與賤金屬的合金納米顆粒進(jìn)行酸刻蝕處理:將所述合金納米顆粒進(jìn)行酸刻蝕處理,以在所述合金納米顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)。
具體地,上述步驟s01中進(jìn)行混料處理后,使得各組分充分分散。在一實施例中,所述鈀鹽與賤金屬鹽混合的摩爾比為(1-10):(1-10),通過鈀鹽與賤金屬鹽的混合比例,實現(xiàn)制備的鈀合金催化劑中鈀元素和賤金屬元素對比在一定的比例范圍,從而實現(xiàn)兩元素的發(fā)揮協(xié)同作用,提高制備的鈀合金催化劑高的催化活性和穩(wěn)定性。
一實施例中,所述鈀鹽為氯化鈀、氯鈀酸、氯鈀酸鈉、氯鈀酸鉀、乙酰丙酮鈀的一種。在另一實施例中,所述賤金屬鹽中的賤金屬元素為銅、鎳、鈷、鐵中的至少一種。在又一實施例中,所述賤金屬鹽為乙酰丙酮賤金屬鹽、賤金屬氯化物中的至少一種。在具體實施例中,該銅鹽可以是乙酰丙酮銅鹽、氯化銅鹽中的至少一種;該鎳鹽可以是乙酰丙酮鎳鹽、氯化鎳鹽中的至少一種;該鈷鹽可以是乙酰丙酮鈷鹽、氯化鈷鹽中的至少一種。該選用的鈀鹽和賤金屬鹽能夠使得鈀元素和賤金屬元素在水熱反應(yīng)過程中充分分散,并能在還原劑的作用下被還原成納米鈀金屬和納米賤金屬單質(zhì)。
該步驟s01中的還原劑在水熱反應(yīng)過程中,能夠有效將鈀鹽和賤金屬鹽進(jìn)行還原成單質(zhì)。一實施例中,該還原劑是按照鈀鹽與還原劑按照(0.025~0.25mmol):(5-50ml)的比例與其他組分混合。在具體實施例中,該油胺中的至少一種。該類的還原劑能夠有效將鈀鹽和賤金屬鹽進(jìn)行還原成單質(zhì),而且還能作為溶劑,使得鈀鹽和賤金屬鹽或其他反應(yīng)助劑等組分充分分散。
該步驟s01中的穩(wěn)定劑/表面活性劑的存在,能夠使得鈀鹽和賤金屬鹽等組分形成均勻的分散體系,有效控制還原反應(yīng)所生成金屬單質(zhì)的粒徑為納米級。在一實施例中,該穩(wěn)定劑/表面活性劑是按照所述鈀鹽與所述穩(wěn)定劑/表面活性劑按照(0.025~0.25mmol):(40-400mg)的比例與其他組分混合。在具體實施例中,該所述穩(wěn)定劑為pvp、檸檬酸鈉、檸檬酸中的至少一種,所述表面活性劑為ctab、普朗克f127中的至少一種。在穩(wěn)定劑/表面活性劑組分存在下,經(jīng)還原反應(yīng)所生成的金屬單質(zhì)顆粒尺寸能夠達(dá)到納米粒徑,如為5~13nm的超小金屬納米顆粒。另外,本發(fā)明實施例所述的穩(wěn)定劑/表面活性劑表示的是穩(wěn)定劑或表面活性劑任一種,或者表示穩(wěn)定劑與表面活性劑兩者任意比例的混合物。
該步驟s01中的混料處理可以是本領(lǐng)域常規(guī)的混料處理,只要是能夠?qū)崿F(xiàn)各組分之間的均勻混合均在本發(fā)明公開的范圍。
上述步驟s02中的水熱還原處理過程中,鈀鹽和賤金屬鹽在還原劑的作用下被還原成為單質(zhì)納米金屬顆粒,如粒徑為5~13nm的超小金屬納米顆粒。在一實施例中,所述水熱溫度為150~200℃,在該溫度范圍的水熱反應(yīng)應(yīng)當(dāng)理解是充分的,如水熱反應(yīng)6~24h。
待水熱反應(yīng)后,理所當(dāng)然的是需要將生成的納米顆粒進(jìn)行固液分離,為了提高制備的鈀合金催化劑純度和提高催化活性,在固液分離之后還包括對納米金屬顆粒進(jìn)行洗滌和干燥處理。固液分離和洗滌可以是本領(lǐng)域常規(guī)的方式進(jìn)行,如離心處理。
上述步驟s03中進(jìn)行的保護(hù)氣氛中退火處理,使得鈀金屬和賤金屬在退火處理過程中合金化,從而形成鈀與賤金屬的合金納米顆粒。一實施例中,退火處理的條件為:溫度為250~950℃,退火時間為0.5h~3h。在該退火處理過程中,使得鈀金屬與賤金屬充分合金化,形成特定的合金晶粒結(jié)構(gòu)。如形成粒徑為5-100nm的合金納米顆粒。
該保護(hù)氣氛能夠有效保護(hù)金屬單質(zhì)被氧化,因此,在一實施例中,該保護(hù)氣氛為n2或/和ar氣氛。
上述步驟s04中進(jìn)行的酸刻蝕處理,使得鈀-賤金屬合金納米顆粒在酸液的腐蝕作用下,將如賤金屬進(jìn)行腐蝕,從而在合金納米顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)。在一實施例中,通過對酸刻蝕處理的條件控制,使得合金納米顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)的孔徑尺寸為0.8-4.2nm;經(jīng)測定,多孔結(jié)構(gòu)表面的多孔分布的密度為1.99-0.08個/nm2。在一實施例中,該酸刻蝕處理所用酸為乙酸或無機酸,且所述酸刻蝕時間為2~120min。
因此,本發(fā)明實施例鈀合金催化劑制備方法能夠使得制備的鈀合金催化劑粒徑均勻,且為納米級,同時鈀與賤金屬分布均勻,表面具有納米多孔結(jié)構(gòu),充分暴露活性表面積,具有比較高的催化活性和穩(wěn)定性。另外,本發(fā)明實施例制備方法能夠有效降低催化劑生產(chǎn)成本,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,且可以量產(chǎn)。
再一方面,在上文鈀合金催化劑及其制備方法的基礎(chǔ)上,如上文所述的鈀合金催化劑具有多孔結(jié)構(gòu),活性表面積大,催化活性高,且活性穩(wěn)定性好,成本低,因此,提高了鈀合金催化劑作為電催化劑的應(yīng)用性,且擴展了其應(yīng)用范圍,如在一實施例中,上文所述的鈀合金催化劑能夠在燃料電池、鋰空氣電池、鋅空氣電池、鋁空氣電池、化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳、pcb板、導(dǎo)電互聯(lián)催化中的應(yīng)用。如將其應(yīng)用在燃料電池中時,能夠有效提高低溫下甲醇在陽極上的電催化氧化活性和避免甲醇從陽極透過電解質(zhì)膜滲透到陰極的問題。因此,上文所述的鈀合金催化劑在燃料電池、鋰空氣電池等領(lǐng)域中應(yīng)用后,能夠有效提高電池的能量轉(zhuǎn)化效率,且提高能量轉(zhuǎn)化的穩(wěn)定性,并降低了電池的生產(chǎn)成本。
現(xiàn)結(jié)合具體實例,對本發(fā)明實施例鈀合金催化劑及其制備方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s11:稱取0.03mmol氯化鈀、0.03mmol乙酰丙酮銅、100mgctab、10ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s12:在180℃的溫度下水熱反應(yīng)7個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s13:在氬氣保護(hù)下,250℃退火2個小時;
s14:將產(chǎn)物用乙酸刻蝕6個小時,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例2
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s21:稱取0.03mmol氯鈀酸鈉、0.03mmol乙酰丙酮銅、100mgpvp、10ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s22:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s23:在氬氣保護(hù)下,300℃退火2個小時;
s24:將產(chǎn)物用乙酸刻蝕8個小時,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例3
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s31:稱取0.03mmol氯鈀酸鈉、0.03mmol乙酰丙酮銅、100mgpvp、10ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s32:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s33:在氬氣保護(hù)下,300℃退火2個小時;
s34:將產(chǎn)物用硝酸刻蝕10min,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例4
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s41:稱取0.03mmol氯鈀酸鈉、0.03mmol乙酰丙酮銅、100mgpvp、10ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s42:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s43:在氬氣保護(hù)下,300℃退火2個小時;
s44:將產(chǎn)物用硝酸刻蝕10min,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例5
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s51:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.03mmol乙酰丙酮銅、100mgpvp、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s52:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s53:在氬氣保護(hù)下,350℃退火2個小時;
s54:將產(chǎn)物用硝酸刻蝕10min,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例6
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和鈷元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s61:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.03mmol乙酰丙酮鈷、100mgpvp、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s62:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s63:在氬氣保護(hù)下,350℃退火2個小時;
s64:將產(chǎn)物用硝酸刻蝕10min,得到多孔pdco合金催化劑。
實施例7
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和鈷元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s71:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.03mmol乙酰丙酮鈷、100mgpvp、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s72:在180℃的溫度下水熱24個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s73:在氬氣保護(hù)下,350℃退火2個小時;
s74:將產(chǎn)物用硝酸刻蝕10min,得到多孔pdco合金催化劑。
實施例8
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和銅元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s81:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol乙酰丙酮銅、100mgctab、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s82:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s83:在氬氣保護(hù)下,350℃退火2個小時;
s84:將產(chǎn)物用乙酸刻蝕12個小時,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例9
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和ni元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s91:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol乙酰丙酮鎳、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s92:在180℃的溫度下水熱12個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s93:在氬氣保護(hù)下,350~500℃退火2個小時;
s94:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕6min,得到多孔pdni合金催化劑。
實施例10
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和fe元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s101:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol乙酰丙酮鐵、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s102:在180℃的溫度下水熱24個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s103:在氬氣保護(hù)下,500℃退火2個小時;
s104:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕6min,得到多孔pdfe合金催化劑。
實施例11
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和cu元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s111:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol氯化銅、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s112:在180℃的溫度下水熱18個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s113:在氬氣保護(hù)下,500℃退火2個小時;
s114:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕6min,得到多孔pdcu合金催化劑。
實施例12
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和ni元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s121:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol氯化鎳、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s122:在180℃的溫度下水熱18個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s123:在氬氣保護(hù)下,350℃~500℃退火2個小時;
s84:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕10min,得到多孔pdni合金催化劑。
實施例13
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和co元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s131:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol氯化鈷、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s132:在180℃的溫度下水熱18個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s133:在氬氣保護(hù)下,350℃~500℃退火2個小時;
s134:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕10min,得到多孔pdco合金催化劑。
實施例14
本實施例提供一種鈀合金催化劑,所述鈀合金催化劑是由鈀元素和fe元素形成的合金納米顆粒,且所述合金納米顆粒表面為多孔結(jié)構(gòu)。
其制備方法如下:
s141:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、0.025mmol氯化鐵、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s142:在180℃的溫度下水熱24個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥;
s143:在氬氣保護(hù)下,350℃~500℃退火2個小時;
s144:將產(chǎn)物用硝酸酸刻蝕10min,得到多孔pdfe合金催化劑。
對比實施例
將上述實施例提供的鈀合金催化劑與下述現(xiàn)有的商業(yè)pd/c的催化效率和自行設(shè)計了純金屬pd顆粒催化活性做對比實驗。
對比例1
購買的商業(yè)pd/c
對比例2
s21:稱取0.025mmol乙酰丙酮鈀、100mg普朗克f127、15ml油胺超聲半個小時充分混合均勻;
s22:在180℃的溫度下水熱24個小時,將產(chǎn)物離心清洗干燥。
相關(guān)性能測試:
將上述實施例1-14制備的鈀合金催化劑和對比例提供的催化劑進(jìn)行如下表1中的相關(guān)性能測試,測試結(jié)果如表1中所示。
表1
從表1中可以看出,本發(fā)明實施例鈀合金催化劑在鈀金屬中引入賤金屬,有效降低了鈀金屬的含量,有效降低了鈀合金催化劑的經(jīng)濟成本,同時鈀金屬與賤金屬發(fā)揮協(xié)同作用,并配合表面的多孔結(jié)構(gòu),賦予鈀合金催化劑高的催化活性和穩(wěn)定性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。