使用微波辐射合成双金属纳米颗粒催化剂的制作方法_5

文档序号:8946826阅读:来源:国知局

[0066] 预期的是在本说明书中讨论的任何实施方案可以以本发明的任何方法、试剂盒、 试剂或组合物实施,反之亦然。此外,本发明的组合物可以用于实现本发明的方法。
[0067] 可以理解的是,本文描述的具体实施方案是通过说明的方式显示的,并不作为对 本发明的限制。在不脱离本发明范围的情况下,可以在各种实施方案中采用本发明的主要 特征。本领域技术人员将认识到或仅仅使用常规实验就能够确定本文描述的具体过程的多 种等同方式。这样的等同方式被认为在本发明的范围内,并为权利要求所涵盖。
[0068] 当在权利要求和/或说明书中与术语"包括"联合使用时,词语"一个(a) "或"一 个(an) "的使用可以指"一个",但是其也与"一个或多个"、"至少一个"和"一个或多于一 个"的含义一致。在权利要求中,术语"或"的使用是用于指"和/或",除非明确表明仅指代 供选择的方案,或供选择的方案是互相排斥的,但是本发明支持仅指代供选择的方案和"和 /或"的定义。在本申请中,术语"约"用来指一个值包括由于装置、用于测定该值的方法或 研究受试者中存在的变化的误差的固有变化。
[0069] 如在本说明书和权利要求(或多个权利要求)中所使用的,词语"包含 (comprising) "(和包含的任何形式,如"包含(comprise) "和"包含(comprises) ")、"具有 (having) "(和具有的任何形式,如"具有(have) "和"具有(has) ")、"包括(including) "(和 包括的任何形式,如"包括(includes)"和"包括(include)")或"含有(containing)"(和 含有的任何形式,如"含有(contains)"和"含有(contain)")是包括性的或开放式的,不 排除另外的未列举的元素或方法步骤。
[0070] 如本文所使用的术语"或其组合"是指在该术语前所列项目的所有排列和组合。例 如,"A、B、C或其组合"旨在包括以下中的至少一个:六3、(:^8)(:、8(:或48(:,并且如果在具 体上下文中顺序是重要的,还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。继续该实例,明确 包括的是包含一个或多个项目或条款的重复的组合,如BB、AAA、AB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、 CABABB等。技术人员将理解通常任意组合的项目或条款的数量没有限制,除非从上下文中 明显可见。
[0071] 根据本发明,本文公开和要求保护的所有组合物和/或方法可以在不进行过度实 验的情况下形成或实施。虽然以优选的实施方案描述了本发明的组合物和方法,但对于本 领域技术人员明显的是,在不脱离本发明的构思、精神和范围的情况下,变化可以适用于本 文所描述的组合物和/或方法以及方法的步骤或步骤的顺序中。对本领域技术人员明显的 是所有这些类似的替代和改变被视为在所附权利要求所限定的本发明的精神、范围和构思 内。
【主权项】
1. 一种双金属的金属合金纳米颗粒,其包含: 第一金属和第二金属的无规混合物,所述第一金属和第二金属接触以形成无规合金化 的双金属纳米颗粒,其中,所述第一金属包括Rh、Ir、Pd、Pt、Ni、Ag、Au或其组合,以及所述 第二金属包括Ru、Co、Ir、Ni、Pd、Pt、Ag、Au或其组合。2. 权利要求1所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述第一金属与第二金属比 例为1:99至99:1。3. 权利要求1或2所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述双金属的金属合金 纳米颗粒为Rh/Ru金属合金纳米颗粒、Rh/Co金属合金纳米颗粒、Rh/Ir金属合金纳米颗粒、 Rh/Ni金属合金纳米颗粒、Rh/Pd金属合金纳米颗粒、Rh/Pt金属合金纳米颗粒、Rh/Ag金属 合金纳米颗粒、Rh/Au金属合金纳米颗粒、Ir/Pd金属合金纳米颗粒、Ir/Pt金属合金纳米颗 粒、Ir/Ag金属合金纳米颗粒、Ir/Au金属合金纳米颗粒、Pd/Ni金属合金纳米颗粒、Pd/Pt 金属合金纳米颗粒、Pd/Ag金属合金纳米颗粒、Pd/Au金属合金纳米颗粒、Pt/Ni金属合金纳 米颗粒、Pt/Ag金属合金纳米颗粒、Pt/Au金属合金纳米颗粒、Ni/Ag金属合金纳米颗粒、Ni/ Au金属合金纳米颗粒或Ag/Au金属合金纳米颗粒。4. 权利要求1所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述双金属的金属合金纳米 颗粒为Rh:Au金属合金纳米颗粒、Rh:Ag金属合金纳米颗粒、Rh:Pd金属合金纳米颗粒或 Rh:Pt金属合金纳米颗粒,其具有约1 :1、1:2、1:3、2:1或3:1的比例。5. 权利要求1所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述双金属的金属合金纳米 颗粒为Rh:Au金属合金纳米颗粒,其具有约70:30、64:36、45:54、23:77或15:85的比例。6. 权利要求1所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述双金属的金属合金纳米 颗粒为Rh:Ag金属合金纳米颗粒,其具有约70 :30、60:40、51:49、27:73、23:77、17:83或 45:54的比例。7. 权利要求1所述的双金属的金属合金纳米颗粒,其中,所述双金属的金属合金纳米 颗粒为Rh:Pd金属合金纳米颗粒或Rh:Pt金属合金纳米颗粒,其具有约1:3、1:2、1:1、2:1 或3:1的比例。8. -种制备双金属的无规合金化的纳米颗粒的方法,所述方法包括以下步骤: 提供反应容器; 将反应混合物添加到所述反应容器,所述反应混合物包含聚乙烯吡咯烷酮的第一溶液 和第一溶剂中的合适的还原剂; 使用微波加热反应混合物; 将包含第一金属前体复合物的第一金属前体溶液添加到反应混合物,所述第一金属前 体复合物包含Rh、Ir、Pd、Pt、Ni、Ag或Au ; 将包含第二金属前体复合物的第二金属前体溶液添加到反应混合物,所述第二金属前 体复合物包含Ru、Co、Ir、Ni、Pd、Pt、Ag、Au或其组合; 其中所述第一金属前体复合物与所述第二金属前体复合物为1:99至99:1的双金属比 例; 以该双金属比例形成具有无规分布的双金属无规合金化的纳米颗粒;以及 纯化一种或多种双金属无规合金化的纳米颗粒。9. 权利要求8所述的方法,其中,所述一种或多种双金属的无规合金化的纳米颗粒具 有约1:1、1:2、1:3、2:1或3:1的双金属比例。10. 权利要求8所述的方法,其中,所述一种或多种双金属的无规合金化的纳米颗粒 包含选自 Rh:Pd、Rh:Pt、Rh:Ag、Rh:Au、Rh:Ru、Rh:C。、Rh: Ir、Rh:Ni、Ir:Pd、Ir:Pt、Ir:Ag、 Ir: Au、Pd:Ni、Pd:Pt、Pd: Ag、Pd: Au、Pt:Ni、Pt :Ag、Pt: Au、Ni :Ag、Ni : Au、Ag: Au 或其组合的 第一金属前体复合物:第二金属前体复合物。11. 权利要求8所述的方法,其中,所述一种或多种双金属的无规合金化的纳米颗粒 为Rh:Au双金属无规合金化的纳米颗粒、Rh:Ag双金属无规合金化的纳米颗粒、Rh:Pd双金 属无规合金化的纳米颗粒或Rh:Pt双金属无规合金化的纳米颗粒,其具有约1:1、1:2、1:3、 2:1或3:1的比例。12. 权利要求8所述的方法,其中,所述双金属的金属合金纳米颗粒为Rh:Au双金属无 规合金化的纳米颗粒,其具有约70:30、64 :36、45:54、23:77或15:85的比例。13. 权利要求8所述的方法,其中,所述双金属的金属合金纳米颗粒为Rh:Ag双金属无 规合金化的纳米颗粒,其具有约70:30、60:40、51:49、27:73、23:77、17:83或45:54的比例。14. 权利要求8所述的方法,其中,所述双金属的金属合金纳米颗粒为Rh:Pd双金属无 规合金化的纳米颗粒或Rh:Pt金属合金纳米颗粒,其具有约1:3、1:2、1:1、2:1或3:1的比 例。15. 权利要求8所述的方法,其还包括通过将预焙烧的SiO 2添加到包含聚乙烯吡咯烷 酮封盖(capped)的金属复合物和所述一种或多种双金属的金属合金纳米颗粒的悬浮液来 形成双金属的金属合金纳米颗粒催化剂的步骤。16. 权利要求15所述的方法,其还包括将所述双金属的金属合金纳米颗粒催化剂负载 到悬挂在多孔玻璃料以上的石英U形管中的步骤。17. 权利要求8所述的方法,其还包括对所述一种或多种双金属的无规合金化的纳米 颗粒进行超声处理、分离、洗涤和干燥的步骤。18. 由权利要求8至17中任一项所述的方法制备的组合物。19. 用于加氢化学的双金属的金属合金纳米颗粒催化剂,其包含: 第一金属和第二金属的无规混合物,所述第一金属和第二金属接触以形成无规合金化 的双金属纳米颗粒,其中所述第一金属包括Rh、Ir、Pd、Pt、Ni、Ag、Au或其组合,以及所述第 二金属包括Ru、Co、Ir、Ni、Pd、Pt、Ag、Au或其组合,从而形成用于加氢化学的双金属的金 属合金纳米颗粒催化剂。20. 权利要求19所述的催化剂,其中,所述无规合金化的双金属纳米颗粒为Rh:Au或 诎:厶8双金属无规合金化的纳米颗粒,其具有约70 :30、60:40、51:49、27:73、23 :77、17:83 或45:54的比例。21. 权利要求19所述的催化剂,其中,所述无规合金化的双金属纳米颗粒为Rh:Pd双 金属无规合金化的纳米颗粒或Rh:Pt金属合金纳米颗粒,其具有约1:3、1:2、1:1、2:1或3:1 的比例。22. 用于NO x还原的双金属的金属合金纳米颗粒催化剂,其包含: 第一金属和第二金属的无规混合物,所述第一金属和第二金属接触以形成无规合金化 的双金属纳米颗粒,其中所述第一金属包括Rh、Ir、Pd、Pt、Ni、Ag、Au或其组合,以及所述第 二金属包括Ru、Co、Ir、Ni、Pd、Pt、Ag、Au或其组合,从而形成用于NO x还原的双金属的金属 合金纳米颗粒催化剂。23. 权利要求22所述的催化剂,其中,所述无规合金化的双金属纳米颗粒为Rh:Au或 诎:厶8双金属无规合金化的纳米颗粒,其具有约70 :30、60:40、51:49、27:73、23 :77、17:83 或45:54的比例。24. 权利要求22所述的催化剂,其中,所述无规合金化的双金属纳米颗粒为Rh:Pd双 金属无规合金化的纳米颗粒或Rh:Pt金属合金纳米颗粒,其具有约1:3、1:2、1:1、2:1或3:1 的比例。
【专利摘要】本发明提供了制备具有以下组成的双金属的金属合金的组合物和方法,例如,使用微波辐射制备的Rh/Pd、Rh/Pt、Rh/Ag、Rh/Au、Rh/Ru、Rh/Co、Rh/Ir、Rh/Ni、Ir/Pd、Ir/Pt、Ir/Ag、Ir/Au、Pd/Ni、Pd/Pt、Pd/Ag、Pd/Au、Pt/Ni、Pt/Ag、Pt/Au、Ni/Ag、Ni/Au或Ag/Au。
【IPC分类】B22F9/24, C22C1/04, B22F1/00
【公开号】CN105163884
【申请号】CN201480020936
【发明人】S·M·汉弗莱, S·加西亚
【申请人】德克萨斯州立大学董事会
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年4月11日
【公告号】WO2014169235A1, WO2014169235A9
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