[发明专利]一种核壳结构催化剂、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述核壳结构催化剂包括空心微孔贵金属壳，以及位于所述空心微孔贵金属壳的空心腔内的至少2个过渡金属核，所述过渡金属核的直径为2nm～6nm，所述核壳结构催化剂的直径为20nm～30nm；

其中，所述空心微孔贵金属壳是由贵金属纳米颗粒组装而成的，空心微孔贵金属壳的厚度为2nm～3nm；

所述核壳结构催化剂通过如下方法制备，所述方法包括以下步骤：

(1)’将稳定剂和水混合，然后在通有保护性气体的条件下加入还原剂，搅匀；

(2)’向步骤(1)’得到的溶液中滴加过渡金属盐溶液，进行氧化还原反应，得到过渡金属纳米颗粒；

(3)’向步骤(2)’得到的分散液中加入贵金属盐溶液，进行氧化还原反应，得到核壳结构催化剂；

其中，步骤(2)’所述过渡金属盐溶液的摩尔浓度为0.2mol/L～0.4mol/L，步骤(3)’所述氧化还原反应之后有过渡金属纳米颗粒剩余；

所述稳定剂为柠檬酸，所述保护性气体包括氮气、氩气、氦气、氖气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述贵金属纳米颗粒的粒径为2nm～3nm。

3.根据权利要求1所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述空心微孔贵金属壳的化学组成为贵金属。

4.根据权利要求3所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述贵金属包括钯、铂、金或银中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求3所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述贵金属为钯。

6.根据权利要求1所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述过渡金属核的化学组成为过渡金属。

7.根据权利要求5所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述过渡金属包括钴、锰、镍、铜或铁中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求6所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂，其特征在于，所述过渡金属为钴。

9.如权利要求1-8任一项所述的比表面积为100m²/g～400m²/g的核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)’将稳定剂和水混合，然后在通有保护性气体的条件下加入还原剂，搅匀；

(2)’向步骤(1)’得到的溶液中滴加过渡金属盐溶液，进行氧化还原反应，得到过渡金属纳米颗粒；

(3)’向步骤(2)’得到的分散液中加入贵金属盐溶液，进行氧化还原反应，得到核壳结构催化剂；

其中，步骤(2)’所述过渡金属盐溶液的摩尔浓度为0.2mol/L～0.4mol/L，步骤(3)’所述氧化还原反应之后有过渡金属纳米颗粒剩余；

所述稳定剂为柠檬酸，所述保护性气体包括氮气、氩气、氦气、氖气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)’所述还原剂包括硼氢化钠、抗坏血酸或水合肼中的任意一种或至少两种的组合。