[發明專利]高度分散的納米復合物催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310078433.4
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103143364A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 孫予罕;陳慶軍;張軍;趙鐵均;黃巍;孫志強;王東飛
• 申請（專利權）人: 上海中科高等研究院;山西潞安環保能源開發股份有限公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/83;B01J23/42;B01J23/89;C01B3/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧敏

1.一種高度分散的納米復合物催化劑，其特征在于，它由尺度為1-10nm的納米復合物組成，以復合物的總重量為基準計，所述復合物包含1-20重量%的活性金屬氧化物、0-20重量%的堿性氧化物促進劑、0-20重量%的氧化還原性助劑和40-99重量%的二氧化鋯載體，并且上述各組分的重量百分數之和為100%。

2.如權利要求1所述的高度分散的納米復合物催化劑，其特征在于，所述的活性金屬氧化物為選自NiO、Co₃O₄、Fe₂O₃、RuO₂、Rh₂O₃、PtO₂、PdO中的一種或多種，所述的堿性氧化物促進劑為選自CaO、MgO、K₂O、Na₂O、Li₂O、BaO中的一種或多種，并且所述的氧化還原性助劑為選自CeO₂、La₂O₃、Y₂O₃、HfO₂中的一種或多種。

3.如權利要求1或2所述的高度分散的納米復合物催化劑，其特征在于，所述催化劑的比表面積為20-280m²/g，孔體積為0.05-0.40cm³/g,和平均孔徑為3-30nm。

4.一種如權利要求1所述的高度分散的納米復合物催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）分別配制混合鹽溶液和堿性沉淀劑溶液；

（2）共沉淀所述混合鹽溶液和所述堿性沉淀劑溶液，獲得復合沉淀物；

（3）回流老化所述復合沉淀物，獲得老化的復合沉淀物；和

（4）干燥和焙燒所述老化的復合沉淀物。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)的配制過程中，所述配制混合鹽溶液是將一定量的活性金屬氧化物的前驅體、堿性氧化物促進劑的前驅體、氧化還原性助劑的前驅體和二氧化鋯載體的前驅體溶于一定量的水中；以二氧化鋯載體的前驅體的水溶液濃度在0.05-0.5mol?Zr/L?H₂O的范圍內為基準，計算所述的水量；所述配制堿性沉淀劑溶液是配制濃度為0.5-4mol/L的堿性沉淀劑的溶液。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)的共沉淀過程中，在強烈攪拌下，將所述混合鹽溶液與所述堿性沉淀劑溶液進行并流共沉淀，獲得復合沉淀物，在此過程中控制沉淀溶液的pH值為8-13。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)的共沉淀過程中，控制沉淀溶液的pH值為11-12.5。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(3)的回流老化過程中，將步驟(2)獲得的所述復合沉淀物在堿性母液的條件下直接回流，其回流溫度為80-120°C,回流時間為6-48小時，然后將回流后的復合沉淀物進行數次過濾洗滌，待濾液pH值達中性時，獲得了老化的復合沉淀物。

9.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(3)的回流老化過程中，將步驟(2)獲得的所述復合沉淀物用去離子水洗滌至中性，然后用去離子水在回流溫度為80-120°C和回流時間為6-48小時的條件下進行回流，獲得老化的復合沉淀物。

10.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(4)的干燥和焙燒過程中，將步驟(3)獲得的老化的復合沉淀物在60-160°C下干燥6-48小時，然后在400-900°C下焙燒1-10小時，獲得納米復合物催化劑。

11.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，在步驟（1）的配制過程中，所述活性金屬氧化物的前驅體為選自硝酸鎳、乙酸鎳、硝酸鈷、硝酸鐵、氯化釕、氯化銠、氯化鈀、氯化鉑中的一種或幾種；所述堿性氧化物促進劑的前驅體為選自硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋇、硝酸鋰中的一種或多種；所述氧化還原性助劑的前驅體為選自硝酸鈰、硝酸鑭、硝酸釔、硝酸鉿中的一種或多種；所述二氧化鋯載體的前驅體為選自硝酸鋯、硝酸氧鋯、氯化氧鋯中的一種；所述堿性沉淀劑為選自氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、氨水、尿素中的一種或多種。