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制备负载型金属催化剂的方法和由此获得的催化剂技术

技术编号:44082781 阅读:28 留言:0更新日期:2025-01-17 16:17
本发明专利技术涉及一种制备负载型金属催化剂,特别是双金属催化剂的方法以及所获得的催化剂,其兼具高稳定性和独特的电子和结构性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍


技术实现思路

【技术保护点】

1.用于制备负载型金属催化剂的方法,其中在第一步骤中,将至少一种金属化合物用导电载体进行球磨,该导电载体选自导电碳材料例如碳、石墨、炭黑、碳化钛,或者选自氮化钛、氮化硼、氮化铌、氧化铟锡和氧化锑锡,优选碳、氮化钛、氮化硼,更优选碳,和在第二步骤中,将第一步骤的产物在1-10atm的H2压力下在100℃-500℃的温度氢化1-3小时的时段,以及在任选的第三步骤中,将第二步骤的产物在保护性气氛下在400℃-1200℃的温度退火2-12小时的时段。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种金属化合物选自金属卤化物、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属碳酸盐、具有1-12个碳原子的羧酸的金属羧酸盐、金属β-二酮化物、金属羰基化合物、茂金属或环戊二烯基金属络合物,优选选自具有1-12个碳原子、特别是1-6个碳原子的一元羧酸或二元羧酸的金属羧酸盐、金属卤化物、金属硝酸盐、金属羧酸盐,或者更优选选自具有1-12个碳原子、特别是1-6个碳原子的一元羧酸或二元羧酸的金属羧酸盐,或金属β-二酮化物例如乙酰丙酮化物。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述至少一种金属化合物的金属选自至少一种催化活性金属,其选自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Re、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Ir、Pt、Au或其混合物,优选选自Fe、Co、Ni、Ru、Pd、Ag、Rh、Ir、Sn和Pt或其混合物,更优选选自Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir、Sn和Pt或其混合物。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述金属化合物在所述载体上的负载量是0.5-50重量%、优选5-40重量%、更优选5-15重量%,其相对于所述载体且在排除任何配体的情况下计算。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述导电载体是选自碳、石墨、炭黑或碳化钛的导电碳材料,或者氮化钛。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述球磨在选自磨碎机、Simoloyer型球磨机和行星式球磨机中的任何球磨机中,以200-1400rpm的频率,使用2-20mm尺寸的球进行15分钟-720分钟的时段,并且所述球磨机和所述球优选用钢、碳化物、氧化物、氮化物或聚合物材料制成。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述氢化在惰性气体中的氢气流下进行,其中氢气比为5-50体积%,优选10-30体积%。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中将选自乙酰丙酮Pd或乙酰丙酮Pt的金属乙酰丙酮化物用碳进行球磨,将所获得的产物进行氢化,最后进行退火处理。

9.能够根据权利要求1-8中任一项所述的方法获得的负载型金属催化剂。

10.根据权利要求9所述的负载型金属催化剂用作催化剂的用途,优选用作电催化剂,最优选用于PEM燃料电池中的阴极侧氧还原反应(ORR)。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.用于制备负载型金属催化剂的方法,其中在第一步骤中,将至少一种金属化合物用导电载体进行球磨,该导电载体选自导电碳材料例如碳、石墨、炭黑、碳化钛,或者选自氮化钛、氮化硼、氮化铌、氧化铟锡和氧化锑锡,优选碳、氮化钛、氮化硼,更优选碳,和在第二步骤中,将第一步骤的产物在1-10atm的h2压力下在100℃-500℃的温度氢化1-3小时的时段,以及在任选的第三步骤中,将第二步骤的产物在保护性气氛下在400℃-1200℃的温度退火2-12小时的时段。

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种金属化合物选自金属卤化物、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属碳酸盐、具有1-12个碳原子的羧酸的金属羧酸盐、金属β-二酮化物、金属羰基化合物、茂金属或环戊二烯基金属络合物,优选选自具有1-12个碳原子、特别是1-6个碳原子的一元羧酸或二元羧酸的金属羧酸盐、金属卤化物、金属硝酸盐、金属羧酸盐,或者更优选选自具有1-12个碳原子、特别是1-6个碳原子的一元羧酸或二元羧酸的金属羧酸盐,或金属β-二酮化物例如乙酰丙酮化物。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述至少一种金属化合物的金属选自至少一种催化活性金属,其选自v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、zr、mo、re、ru、rh、pd、ag、cd、sn、ir、pt、au或其混合物,优选选自fe、co、ni、ru、pd、ag、rh、ir、sn和pt或其混合物,更...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·舒特A·甘纳松出生名霍普夫J·德贝利斯
申请(专利权)人:科勒研究非盈利有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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