一种核壳型纳米多孔金属催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种核壳型纳米多孔金属催化剂，所述催化剂由具有三维孔道的海绵状纳米多孔铜和覆盖于纳米多孔铜孔壁表面上的贵金属Pt、Au、Pd、Ru之一或它们之间任意重量比的合金组成；其中所述贵金属Pt、Au、Pd、Ru之一或它们之间任意重量比的合金与Cu的原子百分比例在0.1～99.9％范围内连续任意可调；所述纳米多孔铜的孔径和孔壁厚度均为2～1000nm。本发明主要采用置换反应的方法使纳米多孔铜的孔壁自发沉积上薄层贵金属原子。本发明方法工艺简单，操作方便，重复性好，成本低廉，适于工业生产。

主权项

1.一种核壳型纳米多孔金属催化剂的制备方法，由下述步骤组成：(1)将成分为Cu原子百分比10～75at.％、Al原子百分比90～25at.％的铜铝合金置于浓度为1mol/L的NaOH或KOH的水溶液中；在10～30℃温度条件下，腐蚀反应2～20小时；(2)反应完毕后取出铜铝合金，用去离子水清洗，去除反应溶液，然后置于真空干燥箱中干燥，得具有三维孔道的海绵状纳米多孔铜；(3)称取0.001～100g上述制得的纳米多孔铜，加入5～3000mL、浓度为0.01～500mM、pH为3～8的氯铂酸、氯亚铂酸、氯金酸、氯化钯、氯化钌之一的水溶液或它们之间任意重量比的混合水溶液，在0～95℃的温度下，反应1～1000min；(4)反应完毕后取出孔壁表面沉积有贵金属的纳米多孔铜，用去离子水清洗，去除反应溶液，然后置于真空干燥箱中干燥，得核壳型纳米多孔金属催化剂；其中：上述制得的催化剂由具有三维孔道的海绵状纳米多孔铜和覆盖于纳米多孔铜孔壁表面上的贵金属Pt、Au、Pd、Ru之一或它们之间任意重量比的合金组成；其中所述贵金属Pt、Au、Pd、Ru之一或它们之间任意重量比的合金与Cu的原子百分比例在0.1～99.9％范围内连续任意可调；所述纳米多孔铜的孔径和孔壁厚度均为2～1000nm。