[發明專利]一種負載二元金屬氧化物納米催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201310662665.4
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103769113A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 董麗輝
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 朱萍球

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及二元金屬負載的納米材料及其制備方法。

背景技術

NO_x消除是控制環境污染的重要課題之一，并且CO催化還原NO_x是消除汽車尾氣污染物重要的反應，一般采用的催化劑為貴金屬（Rh，Pt和Pd）負載在TiO₂，Al₂O₃，ZrO₂和CeO₂等載體上，這些催化劑在CO+NO反應中表現很好的活性。但是考慮到貴金屬的實用性和昂貴的價格，難以大面積推廣應用；同時目前非貴金屬和金屬氧化物已被廣泛應用并且在高溫表現出了很好的活性，彌補了貴金屬容易高溫失活的缺點。

鐵基催化劑在CO+NO反應中表現出良好的活性，例如，Fe₂O₃、含鐵金屬氧化物、鐵離子交換材料和高度分散的鐵基催化劑。早期，Shelef等報道了Al₂O₃和ZrO₂負載金屬氧化物催化劑在NO+CO反應中活性順序為：Fe₂O₃>Cu₂O>Cr₂O₃>NiO>Co₃O₄>MnO>V₂O₅。可見，Fe₂O₃的活性比較好。另外由于Fe₂O₃具有良好的熱穩定性，在催化反應中具有很好的應用前景。

CeO₂作為環保催化劑的載體，其表現出許多獨特的性質而受到人們的重視。CeO₂在三效催化劑中常用為改進劑。它不僅可以促進活性組分的分散和提高活性組分的活性，而且還可以增強催化劑的存儲氧能力和改善催化劑的熱穩定性。

如果能將含鐵金屬氧化物、CeO₂充分融合負載在Ti_0.5Sn_0.5O₂復合氧化物上，作為CO催化還原NO_x的催化劑將具有良好的催化效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種負載二元金屬氧化物納米催化劑及其制備方法，通過采用簡單的方法制備出高活性、高溫穩定性好的，具有高NO消除性能的負載二元金屬氧化物納米催化劑；采用的原料易得，操作簡單，無特殊設備要求，使其在催化領域有著良好的應用前景。

本發明技術方案如下：

一種負載二元金屬氧化物納米催化劑的制備方法，其包括如下步驟：

（1）將Ti_0.5Sn_0.5O₂復合氧化物放入Ce(NO₃)₃溶液中超聲浸漬1.5～2h，超聲頻率為2000～5000Hz；然后再采用115～130℃油浴攪拌蒸干水分；在90～100℃下真空干燥8～11h，研磨，空氣氣氛下500℃焙燒3.5～4h，得到CeO₂/Ti_0.5Sn_0.5O₂納米催化劑；

（2）將步驟（1）得到的CeO₂/Ti_0.5Sn_0.5O₂納米催化劑放入Fe(NO₃)₃溶液中超聲浸漬1.5～2h，超聲頻率為2000～5000Hz；然后再采用115～130℃油浴攪拌蒸干水分；在轉入90～100℃下真空干燥8～11h，研磨，空氣氣氛下500℃焙燒3.5～4h，得到Fe₂O₃/CeO₂/Ti_0.5Sn_0.5O₂的負載二元金屬氧化物納米催化劑。

作為本發明的負載二元金屬氧化物納米催化劑制備方法的進一步的優選方案是：