[發(fā)明專利]一種低溫高效介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物負(fù)載貴金屬納米催化劑、制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611001940.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106732578B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張桂臻;秦二蘭;何洪;李瑤瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/63
• 分類號(hào): B01J23/63;B01D53/94;B01D53/62;B01D53/72;B01D53/56
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種三維有序介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物負(fù)載貴金屬納米催化劑的制備方法，其特征在于，三維有序介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物負(fù)載貴金屬納米催化劑，具有三維有序介孔結(jié)構(gòu)的鈰鋯鋁復(fù)合氧化物的孔壁上負(fù)載有一定量貴金屬納米顆粒；其中貴金屬納米顆粒的負(fù)載量為0-3wt％；鈰鋯的摩爾比例為1-1.5：1，鈰鋯鋁復(fù)合氧化物中氧化鋁的質(zhì)量百分含量0-80％；具體制備方法包括以下步驟：

(1)制備三維有序介孔鈰鋯鋁載體，取一定量的KIT-6粉末置于干燥的抽濾瓶中抽真空一段時(shí)間，取六水合硝酸鈰、五水合硝酸鋯和九水合硝酸鋁加入到無(wú)水乙醇中，待固體溶解后，將上述前驅(qū)體溶液放入到分液漏斗中，抽濾瓶一直在抽真空狀態(tài)下打開(kāi)分液漏斗旋塞使前驅(qū)體溶液緩慢滴加到KIT-6粉末中，滴加完畢后，繼續(xù)在該真空度下保持至抽濾瓶中無(wú)明顯多余液體，便得到中間產(chǎn)物，焙燒條件為：在馬弗爐中以1℃/min速度由室溫升溫至540℃，并保持3h，隨后自然降至室溫得到淺黃色固體；用2mol/L熱NaOH洗滌去除淺黃色固體中KIT-6模板后，經(jīng)過(guò)洗滌干燥后即得到介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物載體；

(2)稱取一定量的介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物載體放入容器中待用，稱取一定量的貴金屬可溶性鹽鍍液，加入去離子水稀釋，然后將稀釋液放入盛有介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物載體的容器中；將容器放入超聲裝置中60℃超聲3h得到中間產(chǎn)物，將中間產(chǎn)物放入馬弗爐中焙燒，焙燒條件為1℃/min從室溫升到500℃并保溫3h,然后得到介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物負(fù)載貴金屬的催化劑。

2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(1)中抽真空使得真空度為0.7-1Mpa，加入前驅(qū)體溶液前抽真空時(shí)間為1-1.5h。

3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，前驅(qū)體溶液的滴加速率為20-40滴/min。

4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(1)中熱NaOH的濃度為2mol/L，每1g載體對(duì)應(yīng)100ml溶液，每次需清洗去除KIT-6。

5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，鈰鋯摩爾比為6:4，鈰鋯鋁復(fù)合氧化物中氧化鋁的質(zhì)量百分含量為40％。

6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，貴金屬納米顆粒的負(fù)載量為1-2wt％。

7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，貴金屬選自Pt、Rh、Pd。

8.一種三維有序介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物載體的制備方法，其特征在于，稱取一定量的KIT-6粉末，置于干燥的抽濾瓶中，抽真空，整個(gè)制備過(guò)程中抽濾瓶一直在負(fù)壓狀態(tài)下；另外稱取六水合硝酸鈰(Ce(NO₃)₃·6H₂O)、五水合硝酸鋯(Zr(NO₃)₃·5H₂O)和九水合硝酸鋁(Al(NO₃)₃·9H₂O)置于燒杯中，向其中加入無(wú)水乙醇，三種硝酸鹽完全溶解后得到鈰鋯鋁復(fù)合氧化物的前驅(qū)體溶液，并將其轉(zhuǎn)入分液漏斗中；在負(fù)壓條件下，打開(kāi)分液漏斗旋塞，使前驅(qū)體溶液緩慢滴加到KIT-6粉末中，滴加完畢后，繼續(xù)在負(fù)壓條件下抽濾，直至抽濾瓶中無(wú)多余液體，得到KIT-6和前驅(qū)體的復(fù)合物；待復(fù)合物干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒條件如下：在馬弗爐中以1℃/min的速率由室溫升至550℃，保溫3h，自然降溫得淺黃色固體；用熱NaOH溶液去除KIT-6模板，洗滌、干燥后即得到介孔鈰鋯鋁復(fù)合氧化物載體；鈰鋯的摩爾比例為1-1.5：1，鈰鋯鋁復(fù)合氧化物中氧化鋁的質(zhì)量百分含量0-80％；

三維有序介孔結(jié)構(gòu)的鈰鋯鋁復(fù)合氧化物的介孔孔徑為2nm-10nm，新鮮比表面積為100m²/g-250m²/g，1000℃，5h老化后比表面積為50m²/g～90m²/g。