[發(fā)明專利]高比表面積均勻介孔La－Ce－Co－Zr復(fù)合氧化物催化劑的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710150464.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN101161340A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟明;鄒志強(qiáng);查宇清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/83
• 分類號(hào): B01J23/83;B01J21/06
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高比表面積均勻介孔La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑的制備方法。屬于多組分介孔催化材料的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

過渡金屬鈷的氧化物具有優(yōu)良的低溫氧化性能，添加三效催化劑常用的助劑鑭、鈰和鋯可進(jìn)一步提高其熱穩(wěn)定性和活性，形成的復(fù)合氧化物可作為汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)低溫下消除一氧化碳和烴類的催化劑。但是普通共沉淀法制備時(shí)，制備的樣品的孔容和比表面積小(700℃焙燒后比表面積低于20m²/g)，鈷氧化物的分散度不高，對(duì)CO氧化的完全轉(zhuǎn)化溫度較高，不適宜用作汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高比表面積均勻介孔La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，以該方法制得的La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑，比表面積較大，孔徑均勻。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種高比表面積均勻介孔La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑的制備方法，其特征包括以下過程：

1).按摩爾比2∶1～3，以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和聚乙二醇辛基苯基醚(OP)的混合物為模板劑，采用硝酸鑭(La(NO₃)₃·6H₂O)、硝酸鈰(Ce(NO₃)₃·6H₂O)、硝酸鈷(Co(NO₃)₂·6H₂O)、硝酸鋯(Zr(NO₃)₄·5H₂O)、檸檬酸(CA)為原料，按摩爾比(La+Ce)∶Co∶Zr∶CA＝1∶1∶2∶1.83，其中La/Ce摩爾比為1/32～1/1，將原料置于去離子水中進(jìn)行混合攪拌，得到前驅(qū)體；

2).向前驅(qū)體溶液中加入1～3M的NaOH使之沉淀，并于100～120℃下老化24小時(shí)，制得沉淀液；

3).將沉淀液冷卻至室溫后，過濾，于110℃干燥24小時(shí)，再以升溫速率5～15℃/min，升至500～700℃溫度下焙燒4～6小時(shí)，然后冷卻至室溫，得到介孔La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用相對(duì)低廉的鑭、鈰、鈷、鋯的硝酸鹽為無機(jī)前驅(qū)體，以陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和非離子表面活性劑聚乙二醇辛基苯基醚的混合物為模板劑，制備的介孔La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物耐熱穩(wěn)定性好，比表面積為54～163m²/g，80％的介孔孔徑為3～9nm，對(duì)CO的完全氧化為CO₂的溫度為135～170℃。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

燒杯中加入1.92g檸檬酸、0.13g?La(NO₃)₃·6H₂O、2.04g?Ce(NO₃)₃·6H₂O、1.45gCo(NO₃)₂·6H₂O及100mL去離子水，攪拌均勻形成溶液A；將4.28gZr(NO₃)₄·5H₂O溶于100mL去離子水形成溶液B；再將4.67g十六烷基三甲基溴化銨和4.14g聚乙二醇辛基苯基醚溶于120mL去離子水和30g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的HCl的混合液中形成溶液C。在400轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌條件下，將A、B和C三種溶液混合，然后快速加入2M的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH值為12.0～13.0。繼續(xù)攪拌6小時(shí)后，將混合物轉(zhuǎn)入高壓釜，在120℃保持24小時(shí)。沉淀經(jīng)過濾后于110℃干燥24小時(shí)，以10℃/min的升溫速率升至500℃，焙燒4小時(shí)，制得La-Ce-Co-Zr復(fù)合氧化物催化劑，比表面積為138m²/g，80％的孔分布在3～5nm范圍，最可幾孔徑為3.6nm。在1％CO，5％O₂(體積比)，N₂為平衡氣，空速為20000h^-1的條件下，對(duì)CO的完全轉(zhuǎn)化溫度為139℃。

實(shí)施例二