[发明专利]利用同时气化法的多组分金属混杂纳米复合物制作方法及制作的多组分金属混杂纳米材料

说明书

相关申请的相互参考 

本申请要求2012年8月23日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请号10-2012-0092229的权益，其公开内容作为参考整体引入。 

技术领域

本发明涉及一种通过简单的一步法工艺（one-step process）合成多组分金属混杂纳米复合物的方法，尤其涉及一种同时气化法制备多组分金属混杂纳米复合物的方法，其中，多组分金属混杂纳米复合物通过一步法工艺制备，省略制作传统合金催化剂时包括的负载-干燥-焙烧-退火等步骤的复杂的工艺，并且涉及一种据此方法制作的多组分金属混杂纳米复合物。 

背景技术

近来在催化剂研究领域最受关注的领域是，1）表面积大且物理/化学耐久性好的多孔载体的合成；2）随着金属原价上升，为解决催化剂制作费上升的问题，而纳米化及高度分散催化剂金属的技术。此外，3）正在研究为提高主要催化剂的反应活性，有效添加辅助催化剂的技术，4）最初以高度分散的状态制作的金属纳米粒子，随着高温催化反应的进行，发生冷凝（agglomeration）、或随着反应的进行发生脱落而发生催化剂活性下降的问题，为防止这些问题正在进行提高金属-载体间相互作用（metal-support interaction）的研究。添加辅助催化剂的理由有多种，一般情况下，辅助催化剂的加入是为了控制作为主要催化剂的金属的吸附位、或改善氧气、氢气等反应气体顺利传送到反应物、或加强金属催化剂与载体之间的相互作用（interaction）等用途。一般情况下，为了添加辅助催化剂，通常使用初湿浸渍法（incipient wetness method）或湿法浸渍法（wet-impregnation），其中，先负载主要催化剂后接着负载辅助催化剂。使用 两种以上催化剂的多组分金属催化剂，通常需要进行用800℃或以上高温进行热处理的合金化工艺。并且，当使用初湿浸渍法及湿法浸渍法时，通常存在由于金属离子容易冷凝而很难制取高度分散纳米大小的催化剂粒子的问题。 

发明内容

因此，本发明被设计用于解决上述提及的问题，并且本发明的目的在于提供一种使用一部分制备多组分金属混杂纳米复合物的方法，其中，同时气化多种的金属前驱体以形成气态金属前驱体，在气态金属前驱体之间合成纳米大小的金属-金属复合物，即，本发明发展了一种用一步法工艺有效制作纳米大小的金属混杂复合物的方法，并且无需包括多步骤的复杂工艺。 

本发明的另一目的在于提供一种负载于高性能/高耐久性载体的多组分金属混杂纳米复合物的制作方法，所述方法能够有效的应用于同时气化工艺，因为不会因生产规模增大发生转变，并且能够有效用于大多数使用传统非均相催化剂的催化工艺，因为载体由选自多种碳材料的碳材料和旋转多种陶瓷材料的陶瓷材料制备，所述陶瓷材料如氧化铝、二氧化硅、沸石、氧化锆、氧化钛等，并提供了一种所述方法制备的多组分金属混杂纳米复合物。 

为实现上述目的，本发明提供一种多组分金属混杂纳米复合物的制作方法，其包括：提供第一金属前驱体及第二金属前驱体在各自气化器内气化的步骤S1；以非接触状态，在反应器内供应已气化的第一金属前驱体及第二金属前驱体的步骤S2；加热上述反应器后维持恒温，而合成多组分金属混杂纳米复合物的步骤S3。 

并且，本发明提供一种根据本发明制作的多组分金属混杂纳米复合物。 

本发明提供一种多组分金属混杂纳米复合物的制作方法，其包括：在反应器内部布置载体的步骤S1；提供第一金属前驱体及第二金属前驱体在各自气化器内气化的步骤S2；以非接触状态，在反应器内供应已气化的第一金属前驱体及第二金属前驱体的步骤S3；以及加热上述反应器后维持恒温，而合成负载于载体的多组分金属混杂纳米复合物的步骤S4。 

并且，本发明提供一种根据本发明制作的负载于载体的多组分金属混杂纳米复合物。 

附图说明

从下述参照附图的详细描述中，本发明上述的以及其它的目的、特征和优点将更为清楚。附图中： 

图1是实施例1及比较例1中制作的镍-钯纳米复合物的XRD分析结果图。 

图2是使用实施例1中制作的镍钯纳米复合物及比较例1中制作的镍钯复合物，测试甲烷二氧化碳重整反应的性能的结果，是图示随着反应进行的反应物（甲烷、CH₄）转化率的图表。 

具体实施方式

下面，进一步详细说明本发明。