[发明专利]一种含氧缺陷棒状核壳结构催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种含氧缺陷棒状核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1、将HNTs加入酸溶液中，搅拌状态下，加热回流，待反应结束后，所得的反应溶液经去离子水洗涤直至中性，然后通过离心收集并真空干燥，之后将样品置于管式炉中于空气气氛下进行煅烧，得到产物为预处理过的HNTs；

A2、取步骤A1所得的预处理过的HNTs，将其分散在乙醇中，然后加入表面活性剂和去离子水，样品经超声分散混合均匀，之后在搅拌的条件下向混合体系中缓慢地滴加水解锆盐溶液，水解反应结束后，产物经离心收集，然后置于烘箱中干燥，得到负载有无定型氧化锆的样品1L-ZrO₂@HNTs；

A3、取步骤A2中所得的1L-ZrO₂@HNTs替代步骤A2中预处理过的HNTs，重复步骤A2中的水解反应，得到负载于HNTs外表面两层的氧化锆产物2L-ZrO₂@HNTs；

之后于空气气氛下，将2L-ZrO₂@HNTs置于管式炉中在不同温度下进行煅烧，得到负载于HNTs表面的不同晶型的两层的氧化锆产物X℃-2L-ZrO₂@HNTs；

A4、在搅拌条件下，将四氯金酸水溶液HAuCl₄·3H₂O加入稳定剂中，分散均匀后加入还原剂，然后滴加酸性溶液调节pH值为中性；之后将步骤A3制得的X℃-2L-ZrO₂@HNTs加入溶液中并于水浴中进行反应，待反应结束后，用去离子水洗涤，离心收集，真空干燥，得到含氧缺陷棒状核壳结构催化剂X℃-Au/2L-ZrO₂@HNTs。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述的HNTs与酸溶液的比例为(10-40g):(63-250mL)，其中，酸溶液为摩尔浓度为3M的硝酸、硫酸或盐酸溶液；

加热回流的温度为75-80℃，加热回流的时间为8-12h；真空干燥的温度为50-60℃，干燥时间为12-24h，管式炉煅烧温度为200-300℃，升温速度为5℃/min，煅烧时间为1-2h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述的预处理后的HNTs、乙醇、表面活性剂、去离子水和水解锆盐溶液的比例为(23-92mg):(20-80mL):(10-40mg):(0.1-0.4mL):(5-20mL)；水解反应温度为25℃，水解反应时间为20-24h；烘箱中干燥的温度为60-70℃，干燥时间为12-24h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A3中，所述的1L-ZrO₂@HNTs、乙醇、表面活性剂、去离子水和水解锆盐溶液的比例为(23-92mg):(20-80mL):(10-40mg):(0.1-0.4mL):(5-20mL)；水解反应温度为25℃，水解反应时间为20-24h；烘箱中干燥的温度为60-70℃，干燥时间为12-24h；管式炉煅烧温度为350-850℃，升温速度为5℃/min，煅烧时间为2h。

5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤A2和A3中，可水解锆盐溶液均为质量百分比为50-80wt％的正丁醇锆或正丙醇锆溶液；表面活性剂均为羧甲基纤维素CMC、羟乙基纤维素HEC、羟丙基纤维素HPC或羟丙基甲基纤维素HPMC中的一种或多种。