[发明专利]纳米级Co3

说明书

本发明涉及一种纳米级Co₃O₄@Pt氧化还原制备方法，包括：向纳米级Co₃O₄中加入含非零氧化态Pt的溶液，Co(Ⅱ)与高氧化态Pt之间发生氧化还原反应，使还原产物Pt纳米颗粒负载在纳米级Co₃O₄的表面。制备得到的催化剂中Pt颗粒在具有大表面积Co₃O₄载体上具有优异的分散性，载体与金属之间的相互作用增强了气态甲醛分子的吸附，纳米级Co₃O₄作为载体负载Pt纳米颗粒形成的HCHO催化剂，能够在室温、空气条件下进行催化氧化，棒状Co₃O₄@Pt催化剂的HCHO催化效率可达100％。

技术领域

本发明涉及甲醛净化技术领域，具体涉及一种纳米级四氧化三钴负载铂(Co₃O₄@Pt)氧化还原制备方法及应用。

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。

现有技术中以纳米级Co₃O₄作为载体负载Pt作为催化剂用于室温下HCHO催化氧化报道中，其大多采用浸渍法、共沉淀等方法制备，此类方法制备的Co₃O₄负载Pt的异质结中Pt颗粒随机分布在Co₃O₄载体表面，尺寸大小不一且分布不均匀，并且以物理吸附的形式负载在载体上，与载体之间形成的相互作用力较弱。Pt纳米颗粒容易发生团聚，从而影响催化剂的催化活性和循环稳定性。同时，在中国专利“一种碳复合纳米四氧化三钴基甲醛常温催化剂及其制备方法”(CN111359625A)中所采用的制备方法涉及煅烧工序，耗能费时，步骤繁琐。

因此，提供一种条件温和且Pt颗粒能够均匀分布在Co₃O₄载体表面的制备方法具有重要意义。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种纳米级Co₃O₄@Pt制备方法，该方法制备得到的催化剂中Pt纳米颗粒的尺寸较小，分布均匀，可以定点分布在载体表面，并且以强的相互作用锚定在载体上，经实验测试结果可得，催化剂在催化活性、循环稳定性方面均得到提高，展现出优异的HCHO催化氧化性能。棒状Co₃O₄@Pt催化剂的HCHO催化效率可达100％。

基于上述研究成果，本公开提供以下技术方案：

本公开第一方面，提供一种纳米级Co₃O₄@Pt制备方法，包括：向纳米级Co₃O₄中加入含非零氧化态Pt的溶液，Co(Ⅱ)与高氧化态Pt之间发生氧化还原反应，使还原产物Pt纳米颗粒负载在纳米级Co₃O₄的表面。

本公开第二方面，提供一种上述制备方法制备得到的纳米级Co₃O₄@Pt催化剂，以纳米级Co₃O₄作为载体负载Pt纳米颗粒。

本公开第三方面，提供上述纳米级Co₃O₄@Pt催化剂在室温下催化氧化甲醛方面的应用。

本公开第四方面，提供一种室温下催化氧化甲醛的方法，将上述纳米级Co₃O₄@Pt催化剂和HCHO溶液混合均匀后，通入氮气，进行反应。

本公开一个或多个具体实施方式至少取得了以下技术效果：