[发明专利]一种制备氧化物负载金属的方法及应用

说明书

本公开属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种制备氧化物负载金属的方法及应用，所述制备方法包括以下步骤：将氧化物、金属源和盐研磨混合，在惰性气氛下煅烧，产物用水洗涤后即可得到氧化物负载金属催化剂。通过调控氧化物、金属源与盐的种类，能够制备出一系列氧化物负载金属催化剂。该方法制备简单、成本低廉、具有普适性，解决了现有氧化物负载金属催化剂合成技术复杂、难以规模化制备的不足，制得的催化剂金属负载量高、负载均匀，在非均相催化领域具有广泛的实际应用前景。

技术领域

本公开属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种制备氧化物负载金属的方法及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

催化剂在现代化学工业中占有重要的地位，其中金属催化剂已广泛应用于环境保护及能源催化等众多领域。为了提高金属原子的原子利用率，研究者们将催化剂粒径尺寸减小到纳米级甚至原子尺度。而为了稳定这些纳米粒子，通常将其负载在高比表面积的载体上，包括氧化物、碳材料、陶瓷和沸石等，形成所谓的负载型金属催化剂，它们构成了非均相催化的主力军。

在各种负载型金属催化剂中，基于氧化物载体的金属催化剂备受关注，因为氧化物通常表现出特殊和可变的性质，例如表面酸碱性和氧化还原特性(特别是当涉及可还原金属时)，这导致了特定的催化性能。此外，氧化物表面具有丰富的缺陷位(台阶、棱角、空位)和-OH基团可以作为单个金属原子的锚定位。金属与氧化物之间的强相互作用使得催化剂具有稳定的化学结构，并通过协同效应，极大地影响了催化剂的性能。氧化物在高温下的稳定性也是提高金属催化剂机械和热稳定性的重要出发点。

氧化物负载金属催化剂的制备是研究其结构和催化性能的前提。将金属前驱体负载到氧化物载体表面是很容易的，但是如何实现金属前驱体的均匀分散和如何防止金属原子的迁移团聚具有一定挑战性。目前已经开发出多种方法用于制备氧化物负载金属催化剂，包括浸渍、共沉淀、离子交换、沉积-沉淀、强静电吸附、光化学沉积、电化学沉积等。这些合成方法仍然存在着许多问题，如合成方法复杂，所使用的前驱体价格昂贵，难以大规模制备等，并且制备方法往往只对一种金属有效，缺乏对多种金属有效的制备氧化物负载金属催化剂的通用策略。鉴于氧化物负载金属催化剂在催化领域展现的优越性，故开发简单、普适的氧化物负载金属催化剂制备方法具有重要的实际应用意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本公开提供了一种制备氧化物负载金属的方法及应用，该方法制备简单、成本低廉、具有普适性，解决了现有氧化物负载金属催化剂合成技术复杂、难以规模化制备的不足，制得的催化剂金属负载量高、负载均匀，在非均相催化领域具有广泛的实际应用前景。

具体地，本公开的技术方案如下所述：

在本公开的第一方面，一种制备氧化物负载金属的方法，包括以下步骤：

将氧化物、金属源和盐研磨混合均匀，在惰性气氛下煅烧。

在本公开的第二方面，所述的制备方法制备得到的氧化物负载金属催化剂，所述氧化物负载金属催化剂含Fe、Co、Ni、Cu、Pt、Pd、Au、Ag、Ru、Rh、Ir和Os中一种金属及多种金属催化活性位。

在本公开的第三方面，所述的氧化物负载金属催化剂在非均相催化反应中的应用。

本公开中的一个或多个技术方案具有如下有益效果：