一种高稳定性纳米金催化剂
自上世纪80年代日本的Haruta教授发现负载在过渡金属氧化物上的金(Au)纳米颗粒对一氧化碳(CO)低温氧化表现出很高的催化活性以来(J.Catal.115，1989:301-309)，金催化剂引起了人们的广泛关注。随后的研宄发现，纳米金颗粒在很多重要的有机反应中表现出良好的催化活性和选择性，如醇、醛的氧化、不饱和键加氢反应、硅烷的氧化、丙烯环氧化等。与体相金相比，纳米金颗粒有较大的比表面积，因此它具有更好的催化活性。然而在反应过程中这些具有高比表面积的纳米金颗粒容易团聚而导致催化活性降低，如“裸金”纳米颗粒催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸钠，几分钟之内其活性即降到初始活性的25% (Angew.Chem.1nt.Ed.43，2004:5812 5815)。目前人们解决纳米金颗粒团聚问题主要是通过把纳米金颗粒负载到炭黑或金属氧化物上，然而在这些负载型金催化剂中，众多因素都会引起催化剂结构变化并最终导致失
本文针对上述现有技术的不足，提供一种分散性好、催化效果好的高稳定性纳米金催化剂。具体技术方案如下：一种高稳定性纳米金催化剂，所述纳米金催化剂为Yolk-ShelI结构，铂为壳、金为核，核与壳之间设有可允许金核移动的空隙，外壳结构的直径为20-300纳米，金核直径为10-250纳米，外壳具有双连续贯通多孔结构，外壳孔径为2-10纳米，外壳孔壁厚2-20纳米，且尺寸不大于催化剂颗粒直径的1/3。具体制备方案如下：
(I)向多元醇或二甲基甲酰胺中依次加入表面活性剂、无机银盐前驱体、含卤素无机盐、含铜无机盐、氨水、无机金盐前驱体和无机铂盐前驱体，制得表面活性剂的浓度为0.0003〜2摩尔/升、无机银盐前驱体的浓度为0.01〜2摩尔/升、卤素无机盐的浓度为0.001〜I毫摩尔/升、含铜无机盐的浓度为0.001〜I毫摩尔/升、氨的浓度为0.01〜2摩尔/升、无机金盐前驱体浓度为0.001〜2摩尔/升、无机铂盐前驱体浓度为0.001〜2摩尔/升的溶液，即为混合溶液A ;
(2)将步骤(I)制得的混合溶液A在100〜250°C的条件下反应50〜1000分钟，分别经乙醇和水洗涤，离心分离后，制得金/银/铂层状结构纳米颗粒；
(3)将步骤(2)制得的金/银/铂层状结构纳米颗粒重新分散于水中，配制浓度为0.001〜I摩尔/升的金/银/铂层状结构纳米颗粒的分散液，加入浓硝酸反应I〜360分钟，再用氨水和水清洗并离心，得到沉淀物，即制得高稳定性纳米金催化剂。
有益效果:1、采用一步法合成金/银/铂层状结构纳米颗粒，再通过腐蚀制得高稳定性的Yolk-Shell (蛋黄壳)结构纳米金催化剂；该制备方法具有工艺简单，操作方便，重复性好，适宜于工业化生产；2、制备的无负载的纳米金粒子被多孔铂外壳所包裹，纳米金粒子不仅保持较高的活性和稳定性，而且也避免了载体对纳米金粒子的影响；3、所述的制备方法可通过调整无机金属盐前驱体的浓度和反应时间有效控制金纳米粒子催化剂的粒径尺度，以适应不同的催化反应体系。