【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一氧化碳优先氧化材料相关，尤其涉及一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料及其制备方法和应用、负载型贵金属催化剂及其应用。
技术介绍
1、随着全球对绿色、低碳、可持续发展的共识，燃料电池作为一种清洁能源技术，能够减少化石能源的使用，降低二氧化碳排放，对抗气候变化和环境污染。因此燃料电池作为一种可移动、高效、无污染的动力能源成为了世界关注的焦点。其中，质子交换膜燃料电池(pemfc)因能量密度高、工作寿命长、低温启动性能好、操作温度低被认为是最有潜力的能量转化与储存器件。但是，该装置需要高纯度的h2燃料气，通常工业上的氢气主要是由碳氢化合物重整和水煤气转换反应所得，会含有约1％co的残留。它很容易毒害pemfc的阳极pt电极，必须将co的含量控制在100ppm以下。而co优先氧化反应(co-prox)被认为是解决该问题的有效方法。而且co优先氧化反应器处在水煤气转换反应器(200℃)和燃料电池之间(80～100℃)。因此，发展拥有高活性、高选择性且宽的co-prox温度窗口的催化材料极为迫切。
2、负载型贵金属催化剂作为一种典型的co优先氧化催化剂已经被广泛研究，其中载体是至关重要的。目前，co优先氧化催化剂常用的载体为氧化物，如γ-al2o3、sio2、mgo、tio2等，利用这些载体制得的负载型贵金属催化剂，活性有待提高，且co-prox温度窗口较窄。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料及其制备方法和应用、负载型贵金属催化剂及其应
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料，由富羟基硅酸镍镁纳米片组成，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的表面含有羟基和nio；所述富羟基硅酸镍镁纳米片的化学式如式1所示：
4、(nixmg1-x)2si2o5(oh)4式1；
5、其中，x为0.45～0.55；
6、通过x射线光电子能谱分析，所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料中羟基的相对含量为70～75％，nio的相对含量为25～30％。
7、优选的，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的横向尺寸为500～800nm。
8、本专利技术提供了上述方案所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料的制备方法，包括以下步骤：
9、将二氧化硅的水悬浮液、可溶性镁盐、可溶性镍盐、酸液和氢氧化物溶液混合，将所得混合液进行水热反应，得到富羟基硅酸镍镁纳米片材料前驱体；所述可溶性镍盐中ni和可溶性镁盐中mg的摩尔比为x:(1-x)，其中，x为0.45～0.55；
10、将所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料前驱体进行焙烧，得到富羟基硅酸镍镁纳米片材料；所述焙烧的温度为400～500℃。
11、优选的，所述二氧化硅与可溶性镍盐中ni的摩尔比为(0.75～3.75):1；
12、所述二氧化硅与氢氧化物溶液中氢氧根的摩尔比为3:(4～8)；
13、所述酸液包括硼酸溶液；所述二氧化硅与硼酸溶液中硼酸的摩尔比为(1～2):5。
14、优选的，所述水热反应的温度为160～200℃，时间为12～24h。
15、优选的，所述焙烧的保温时间为5～12h。
16、本专利技术提供了上述方案所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料或上述方案所述制备方法制备得到的富羟基硅酸镍镁纳米片材料作为催化剂载体的应用。
17、本专利技术提供了一种负载型贵金属催化剂，包括载体和负载在所述载体上的贵金属；所述载体为上述方案所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料或上述方案所述制备方法制备得到的富羟基硅酸镍镁纳米片材料。
18、本专利技术提供了上述方案所述负载型贵金属催化剂在co优先氧化反应中的应用。
19、本专利技术提供了一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料，由富羟基硅酸镍镁纳米片组成，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的表面含有羟基和nio；所述富羟基硅酸镍镁纳米片的化学式如式1所示：(nixmg1-x)2si2o5(oh)4式1；其中，x为0.45～0.55；通过x射线光电子能谱分析，所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料中羟基的相对含量为70～75％，nio的相对含量为25～30％。
20、本专利技术提供的富羟基硅酸镍镁纳米片材料表面含有羟基和nio，将其作为载体，表面的oh不仅能利用稳定负载的贵金属，增强金属和载体之间的相互作用，避免贵金属团聚失活，提高催化稳定性，而且可以有效参与反应过程，充当活化氧物种；nio也可以有效活化分子氧，整体催化剂的设计有效避免了co和o2的竞争吸附，增强氧活化，从而提高了催化剂的催化活性，拓宽了相应的温度操作窗口。
21、此外，本专利技术提供的富羟基硅酸镍镁为纳米片形貌，不同于常规的管状结构，纳米片形貌更有利于贵金属的负载和催化活性位点的暴露，进而提高催化活性。
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1.一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料，由富羟基硅酸镍镁纳米片组成，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的表面含有羟基和NiO；所述富羟基硅酸镍镁纳米片的化学式如式1所示：
2.根据权利要求1所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料，其特征在于，通过XPS拟合得到的羟基相对含量＞50％且小于100％，NiO相对含量＞0且≤50％。
3.根据权利要求1或2所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料，其特征在于，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的横向尺寸为500～800nm。
4.权利要求1～3任一项所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅与可溶性镍盐中Ni的摩尔比为(0.75～3.75):1；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160～200℃，时间为12～24h。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的保温时间为5～12h。
8.权利要求1～3任一项所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料或权利要求4～7任一项所述制
9.一种负载型贵金属催化剂，其特征在于，包括载体和负载在所述载体上的贵金属；所述载体为权利要求1～3任一项所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料或权利要求4～7任一项所述制备方法制备得到的富羟基硅酸镍镁纳米片材料。
10.权利要求9所述负载型贵金属催化剂在CO优先氧化反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种富羟基硅酸镍镁纳米片材料，由富羟基硅酸镍镁纳米片组成，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的表面含有羟基和nio；所述富羟基硅酸镍镁纳米片的化学式如式1所示：
2.根据权利要求1所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料，其特征在于，通过xps拟合得到的羟基相对含量＞50％且小于100％，nio相对含量＞0且≤50％。
3.根据权利要求1或2所述的富羟基硅酸镍镁纳米片材料，其特征在于，所述富羟基硅酸镍镁纳米片的横向尺寸为500～800nm。
4.权利要求1～3任一项所述富羟基硅酸镍镁纳米片材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅与可溶性镍盐中ni的摩尔比为(0.75～3.75)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧霞，陈雪波，方绍帆，李山，
申请(专利权)人：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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