[發明專利]一種熱穩定的貴金屬摻雜型的三維有序大孔?介孔三效催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510038824.2
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104607187B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張桂臻;季小菊;何洪
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01D53/94
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

1.一種熱穩定的貴金屬摻雜型的3DOM-m催化劑作為三效催化劑在汽車尾氣催化凈化中的應用，其中所述的催化劑的分子式為Ce_0.7-xZr_0.3M_xO₂，其中M是貴金屬元素，貴金屬作為離子摻雜進入鈰鋯固溶體的晶格，該催化劑為規整有序的三維有序大孔-介孔結構，大孔孔壁由蠕蟲狀結構的介孔構成，催化劑有規整的三維有序大孔結構，大孔平均孔徑為100～300nm，孔壁厚10～50nm；其制備方法以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球為硬模板，以三嵌段共聚物為軟模板，包括以下步驟：

(1)按Ce、Zr的摩爾比為(0.7-x):0.3稱取一定量的Ce(NO₃)₃·6H₂O，ZrOCl₂·8H₂O和一定量的三嵌段共聚物，溶于乙二醇和無水甲醇的混合溶劑中，室溫下攪拌3～5h，待完全溶解后，按計量比向其中逐滴滴加貴金屬的鹽溶液，攪拌均勻后作為前驅體溶液備用；

(2)稱取粒徑200～600nm的硬模板聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)于上述前驅體溶液中浸漬，待模板完全浸透后經真空抽濾后干燥；將其轉移到恒溫恒濕箱中晶化24～48h，然后在烘箱中100℃干燥；最后將干燥后的PMMA膠體晶體和前驅體的復合物轉移到管式爐中，在空氣氣氛下550～650℃焙燒4～6h，得到三維有序大孔-介孔三效催化劑，記為3DOM-mCe_0.7-xZr_0.3M_xO₂；

步驟(1)中混合溶劑中無水甲醇的含量10～60vol％，三嵌段共聚物的質量與混合溶劑的體積比例為：(0.1～2)g:10ml；步驟(1)中前驅體溶液中的總金屬離子的總濃度1～3mol/L；步驟(2)中每10ml的前驅體溶液對應4g聚甲基丙烯酸甲酯，浸漬時間優選1h；

貴金屬前驅體為H₂PtCl₆·nH₂O、Pt(NO₃)₂、(NH₄)₂PtCl₆、Pd(NO₃)₂、H₂PdCl₄、C₂O₄Pd、Pd(O₂CCH₃)₂、RhCl₃·nH₂O、H₃RhCl₆、Rh₂O₃·nH₂O、Rh(NO₃)₃·nH₂O、Rh(NO₃)₃、Pd(CH₃CO₂)₃、AuCl₃、HAu(NO₃)₃中的一種；

介孔模板表面活性劑為三嵌段共聚物P123、F127；晶化條件，溫度是30-50℃,濕度是40-70％；x＝0.03-0.05。