[發明專利]一種納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相催化材料的制備方法

無效

• 申請號: 201210126342.9
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102658154A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 孫占波;李桂景;宋曉平;楊志懋;楊生春;丁秉鈞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種氧化物納米多孔復相材料的制備方法，特別涉及一種納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料的制備方法。

背景技術

二氧化鈰和氧化銅由于具有獨特的儲放氧功能及高溫快速氧空位擴散能力而成為性能優良的催化材料，將上述兩種氧化物制備成的復相材料，催化活性明顯高于單相，特別是制備成納米尺寸的復相材料后，則表現出更高的催化活性，制備二氧化鈰-氧化銅納米復相材料的現有技術是采用化學共沉淀法合成前驅體后通過后續煅燒制備成納米復相顆粒，由于納米材料高的表面能，往往造成顆粒的團聚，減小了暴露的表面積，會限制催化性能的充分發揮，再由于納米材料的團聚，降低了催化材料與被催化物質的有效接觸，也會限制催化材料性能的發揮。

發明內容

本發明為了克服現有方法所制備的復相顆粒因團聚而限制催化性能發揮的不足，提供了一種高催化性能的納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料的制備方法。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)按銅占鋁銅總重量15％-40％的比例，用電弧熔煉法制成鋁銅合金鑄錠；

(2)將合金鑄錠加熱至650℃-850℃，用熔體快淬法制成鋁銅合金薄帶；

(3)將鋁銅合金薄帶經化學腐蝕制得納米多孔銅材料；

(4)將納米多孔銅浸入硝酸鈰水溶液中浸泡一段時間，經干燥、300℃煅燒后形成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料。

上述方法中，所述化學腐蝕是指，將鋁銅合金薄帶浸入重量比5-20％的NaOH水溶液，或重量比1-5％的鹽酸水溶液，或重量比3-10％的硝酸水溶液中，腐蝕1-4小時。

所述浸泡是指，將經化學腐蝕后的多孔鋁銅合金材料浸入濃度為10-30毫摩爾/升六水硝酸鈰的水溶液中浸泡10-30分鐘，將鈰鹽負載在納米多孔銅材料內。

所述干燥是指，將負載有鈰鹽的納米多孔銅材料置于空氣中60℃干燥5小時。

所述煅燒時間為2小時。

本發明方法是將鋁銅合金通過化學腐蝕制備成納米多孔銅，再將納米多孔銅浸入硝酸鈰溶液，經干燥、煅燒后形成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料。

本發明通過熔煉，熔體快淬、化學腐蝕將鋁銅合金薄帶制備成納米多孔銅材料，再將二氧化鈰通過化學法負載在納米多孔銅材料內，制備成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料，有效地防止二氧化鈰和氧化銅顆粒的團聚，提高催化材料與被催化物質的接觸效率。

附圖說明

圖1為采用傳統沉淀法所制備的氧化鈰粉末掃描照片。

圖2為采用本發明實施例五方法所制備的納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料投射顯微照片。

圖3為采用本發明實施例五方法所制備的納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料投射高分辨顯微照片。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。

實施例一

按銅占鋁銅總重量30％比例，用電弧熔煉法制成均勻的合金鑄錠，將鑄錠置入坩堝內，用高頻感應加熱至800℃，用熔體快淬法制成鋁銅合金薄帶，將薄帶浸入重量比20％的NaOH水溶液中，腐蝕1小時后，在濃度為10毫摩爾/升六水硝酸鈰的水溶液中浸泡30分鐘，空氣中60℃干燥5小時，300℃煅燒2小時后，制備成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料。

實施例二

按銅占鋁銅總重量25％比例，用電弧熔煉法制成均勻的合金鑄錠，將鑄錠置入坩堝內，用高頻感應加熱至700℃，用熔體快淬法制成鋁銅合金薄帶，將薄帶浸入重量比1-5％的鹽酸水溶液中，腐蝕4小時后，在濃度為20毫摩爾/升六水硝酸鈰的水溶液中浸泡20分鐘，空氣中60℃干燥5小時，300℃煅燒2小時后，制備成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料。

實施例三

按銅占鋁銅總重量20％比例，用電弧熔煉法制成均勻的合金鑄錠，將鑄錠置入坩堝內，用高頻感應加熱至700℃，用熔體快淬法制成鋁銅合金薄帶，將薄帶浸入重量比8％的硝酸水溶液中，腐蝕3小時后，在濃度為30毫摩爾/升六水硝酸鈰的水溶液中浸泡10分鐘，空氣中60℃干燥5小時，300℃煅燒2小時后，制備成納米多孔氧化銅-二氧化鈰復相材料。

實施例四