本发明属于催化制备技术领域，具体涉及一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法。
背景技术：
二氧化锆热稳定性高、机械强度好、与负载金属能产生强相互作用，可以作为一种优异的催化剂载体，在非均相催化反应中得到广泛应用。其表面积的增大，有利于提高负载金属活性组分的分散度，产生更多的反应性位点，进而提高反应活性。在高比表面积的基础上，对zro2实现形貌和结构的功能化可以进一步提高其应用价值。
jin等公开了一种内部封装纳米立方体pd的中空球形介孔zro2催化剂，zro2壳层上的介孔结构极大地强化了反应物分子向内部空腔的扩散，使其能够与金属pd充分接触，该催化剂应用于对硝基苯酚还原反应中体现了很高的催化活性。
huang等将约6.3nm的au颗粒封装在中空zro2内，制备了蛋黄-蛋壳型催化剂，其具有丰富的孔道，壳层zro2的孔径小于内部au微粒的粒径，有效地防止了高温反应下au的流失和团聚，催化剂经历300℃、550℃和750℃焙烧后均无明显失活，且具有较高的循环使用性能。目前，壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，解决了现有氧化铂催化剂催化活性低、使用寿命短的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂。
本发明的特点还在于，
步骤1中，氯化锆在无水乙醇中的浓度为100-200g/l，搅拌速度为1000-2000r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的20-40％；超声分散的时间为20-40min，超声分散的温度30-50℃，超声频率为60-90khz。
步骤2中，减压蒸馏的温度为80-90℃，减压蒸馏的时间为2-4h，减压蒸馏的压力为标准大气压的70-80％。
步骤2中，恒温挤压造粒的温度为100-120℃，压力为0.3-0.5pa。
步骤3中，乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为20-40g/l，低温超声分散的温度为2-6℃，低温超声分散的时间为3-10min，超声频率为60-80khz。
步骤3中，喷雾量为2-5ml/cm2，恒温静置反应的温度为100-120℃，恒温静置反应的时间为20-50min，压力为0.1-0.2mpa。
步骤4中，氯化铂在蒸馏水中的浓度为30-60g/l，搅拌速度为1000-2000r/min。
步骤4中，喷雾的总量为20-40ml/cm2，单次喷雾量为1-2ml/cm2，恒温静置反应的温度为100-120℃，恒温静置反应的时间为30-60min。
步骤5中，反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3。
步骤5中，恒温反应的温度为100-120℃，恒温反应的时间为2-4h，压力为0.2-0.3mpa；恒温光照反应的温度为200-240℃，恒温光照反应的时间为2-4h，光照强度为10-20w/cm2。
本发明的有益效果是：
本发明方法制备的壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂，内层氧化锆，能够将外部的光线反射至催化剂的内表面(壳层内表面，形成空穴电子结构)，有效地提升催化效率，还能够大大提升使用寿命。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为100-200g/l，搅拌速度为1000-2000r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的20-40％；
超声分散的时间为20-40min，超声分散的温度30-50℃，超声频率为60-90khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为80-90℃，减压蒸馏的时间为2-4h，减压蒸馏的压力为标准大气压的70-80％；
恒温挤压造粒的温度为100-120℃，压力为0.3-0.5pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为20-40g/l，低温超声分散的温度为2-6℃，低温超声分散的时间为3-10min，超声频率为60-80khz；
喷雾量为2-5ml/cm2，恒温静置反应的温度为100-120℃，恒温静置反应的时间为20-50min，压力为0.1-0.2mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为30-60g/l，搅拌速度为1000-2000r/min；
喷雾的总量为20-40ml/cm2，单次喷雾量为1-2ml/cm2，恒温静置反应的温度为100-120℃，恒温静置反应的时间为30-60min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；
恒温反应的温度为100-120℃，恒温反应的时间为2-4h，压力为0.2-0.3mpa；
恒温光照反应的温度为200-240℃，恒温光照反应的时间为2-4h，光照强度为10-20w/cm2。
实施例1
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为100g/l，搅拌速度为1000r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的20％；
超声分散的时间为20min，超声分散的温度30℃，超声频率为60khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为80℃，减压蒸馏的时间为2h，减压蒸馏的压力为标准大气压的70％；恒温挤压造粒的温度为100℃，压力为0.3pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为20g/l，低温超声分散的温度为2℃，低温超声分散的时间为3min，超声频率为60khz；
喷雾量为2ml/cm2，恒温静置反应的温度为100℃，恒温静置反应的时间为20min，压力为0.1mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为30g/l，搅拌速度为1000r/min；
喷雾的总量为20ml/cm2，单次喷雾量为1ml/cm2，恒温静置反应的温度为100℃，恒温静置反应的时间为30min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；恒温反应的温度为100℃，恒温反应的时间为2h，压力为0.2mpa；恒温光照反应的温度为200℃，恒温光照反应的时间为2h，光照强度为10w/cm2。
实施例2
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为120g/l，搅拌速度为1100r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的25％；
超声分散的时间为30min，超声分散的温度40℃，超声频率为70khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为90℃，减压蒸馏的时间为3h，减压蒸馏的压力为标准大气压的80％；恒温挤压造粒的温度为120℃，压力为0.5pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为30g/l，低温超声分散的温度为4℃，低温超声分散的时间为5min，超声频率为70khz；
喷雾量为4ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为30min，压力为0.2mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为40g/l，搅拌速度为1200r/min；
喷雾的总量为30ml/cm2，单次喷雾量为2ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为50min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；恒温反应的温度为110℃，恒温反应的时间为2.5h，压力为0.3mpa；恒温光照反应的温度为240℃，恒温光照反应的时间为3h，光照强度为15w/cm2。
实施例3
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为180g/l，搅拌速度为1500r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的30％；
超声分散的时间为30min，超声分散的温度45℃，超声频率为80khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为90℃，减压蒸馏的时间为4h，减压蒸馏的压力为标准大气压的75％；
恒温挤压造粒的温度为110℃，压力为0.35pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为38g/l，低温超声分散的温度为4℃，低温超声分散的时间为8min，超声频率为75khz；
喷雾量为5ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为45min，压力为0.2mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为50g/l，搅拌速度为1800r/min；喷雾的总量为30ml/cm2，单次喷雾量为2ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为50min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；恒温反应的温度为120℃，恒温反应的时间为3.5h，压力为0.3mpa；恒温光照反应的温度为220℃，恒温光照反应的时间为3.5h，光照强度为18w/cm2。
实施例4
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为180g/l，搅拌速度为1800r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的30％；
超声分散的时间为35min，超声分散的温度45℃，超声频率为90khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为90℃，减压蒸馏的时间为4h，减压蒸馏的压力为标准大气压的80％；
恒温挤压造粒的温度为120℃，压力为0.5pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为28g/l，低温超声分散的温度为3℃，低温超声分散的时间为9min，超声频率为75khz；
喷雾量为4.5ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为40min，压力为0.2mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为50g/l，搅拌速度为1900r/min；
喷雾的总量为38ml/cm2，单次喷雾量为2ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为50min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；
恒温反应的温度为110℃，恒温反应的时间为4h，压力为0.3mpa；
恒温光照反应的温度为240℃，恒温光照反应的时间为3h，光照强度为20w/cm2。
实施例5
本发明一种壳核结构的二氧化锆基氧化铂催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将氯化锆加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后加入乙基纤维素超声分散，得到分散锆液；
氯化锆在无水乙醇中的浓度为200g/l，搅拌速度为2000r/min，乙基纤维素的加入量是氯化锆质量的40％；
超声分散的时间为40min，超声分散的温度50℃，超声频率为90khz；
步骤2，将分散锆液减压蒸馏形成粘稠浆料，然后加入模具中恒温挤压造粒形成预制颗粒；
减压蒸馏的温度为90℃，减压蒸馏的时间为4h，减压蒸馏的压力为标准大气压的70％；恒温挤压造粒的温度为100℃，压力为0.5pa；
步骤3，将乙基纤维素加入至无水乙醇中低温超声分散形成分散液；然后均匀喷雾在预制颗粒内，并恒温静置反应，得到第一镀膜颗粒；
乙基纤维素在无水乙醇中的浓度为40g/l，低温超声分散的温度为6℃，低温超声分散的时间为10min，超声频率为80khz；
喷雾量为5ml/cm2，恒温静置反应的温度为120℃，恒温静置反应的时间为50min，压力为0.2mpa；
步骤4，将氯化铂加入至蒸馏水中搅拌均匀，然后均匀喷雾在第一镀膜颗粒上，并恒温静置反应，重复喷雾-恒温静置数次，得到第二镀膜颗粒；
氯化铂在蒸馏水中的浓度为60g/l，搅拌速度为2000r/min；
喷雾的总量为40ml/cm2，单次喷雾量为1ml/cm2，恒温静置反应的温度为100℃，恒温静置反应的时间为60min；
步骤5，将第二镀膜颗粒放入反应釜内恒温反应，得到预制催化剂，然后将预制催化剂放入至紫外光照反应釜中恒温光照反应，得到二氧化锆基氧化铂催化剂；
反应釜内充满氨气与水蒸气的混合气体，且氨气与水蒸气的体积比为1：3；
恒温反应的温度为120℃，恒温反应的时间为4h，压力为0.3mpa；恒温光照反应的温度为240℃，恒温光照反应的时间为4h，光照强度为20w/cm2。