一种金纳米粒子催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种金纳米粒子催化剂和其制备方法，该催化剂的活性成分为金纳米粒子。该体系以二维硅结构层状材料的纳米层间为反应空间，以氯金酸为主体，合成粒径在1～10nm的金纳米粒子，二维硅结构层状材料的层间基团和空间使得生长的金纳米粒子粒径小而且分布均匀，并能有效抑制金纳米粒子催化剂在使用过程中进一步长大或团聚。催化剂中金纳米粒子的含量为0.2～4.0wt％。本发明制备的催化剂低温下对CO氧化具有较高的反应活性，催化反应后，催化剂易于回收处理，催化剂稳定性好，耐用性强。

主权项

一种金纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤： (1)将带有氨基官能团的硅烷化合物均匀分散到质量百分比为8～18wt％的表面活性剂水溶液中，使该带有氨基官能团的硅烷化合物的质量百分比为5～15wt％，再用稀酸调节使该混合溶液的pH值在2～4之间，并且在1～50℃恒温水浴反应18～72h后，对该混合溶液进行离心、过滤，用去离子水和无水乙醇进行若干次洗涤，真空干燥12～48h后得到具有氨基官能团的二维硅结构层状材料； 所述表面活性剂是十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠中的一种； (2)将该二维硅结构层状材料加入到无水乙醇中，并进行超声使得该二维硅结构层状材料完全分散到无水乙醇中，形成混合悬浊液，该二维硅结构层状材料的质量百分比为0.002～5wt％；将氯金酸溶液加入到该混合悬浊液中，并进行超声使氯金酸溶液分散均匀，该氯金酸与二维硅结构层状材料的质量比1∶10～1∶30；再将该添加了氯金酸溶液的混合悬浊液进行旋蒸干燥得到浅黄色沉淀，然后重新分散到无水乙醇溶液中； (3)将抗坏血酸溶液加入到步骤(2)中最后所制得的溶液中并进行搅拌直到该溶液完全澄清，滴加NaBH4，使溶液中的抗坏血酸与NaBH4的摩尔数与氯金酸的摩尔数保持在4～9之间，对溶液进行连续搅拌2～24h，得到二维硅结构层状材料负载金纳米粒子的悬浊液； (4)对步骤(3)中最后所制得的悬浊液进行离心、过滤，获得金纳米粒子催化剂； (5)对该金纳米粒子催化剂进行真空干燥。