[發明專利]一種鈰鋯復合氧化物擔載鉑的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710062708.3
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106824187B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 韋岳長;趙震;熊靖;趙一龍;劉堅
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;F01N3/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

1.一種鈰鋯復合氧化物擔載鉑的催化劑，該催化劑由載體和活性擔載組分組成；所述載體為納米棒結構的鈰鋯復合氧化物Ce_0.9Zr_0.1O₂，所述活性擔載組分為鉑；所述鉑以單原子或納米顆粒的形式擔載在所述鈰鋯復合氧化物的表面；

以鈰鋯復合氧化物的總重量為100％計，所述鉑的負載量為0.001-1％時，鉑以單原子的形式存在；所述鉑的負載量為1-4％時，鉑以納米顆粒的形式存在；

所述鈰鋯復合氧化物的制備方法包括以下步驟：

a、將鈰前驅體鹽和鋯前驅體鹽溶解至水中，得到鹽溶液，所述鈰前驅體鹽和鋯前驅體鹽的質量比為(1.5-4):(0.1-1)；

b、配置質量濃度為1.0-5g/mL的氫氧化鈉溶液；

c、將所述氫氧化鈉溶液滴加至攪拌狀態的所述鹽溶液中，滴加完成后繼續攪拌，得到混合液，所述混合液中氫氧化鈉的濃度為5-7moL/L，鈰前驅體鹽和鋯前驅體鹽的濃度總和為0.1-0.5moL/L；

d、將所述混合液進行晶化，然后降溫至室溫，得到混合物；

e、將所述混合物離心或過濾得到沉淀物，所述沉淀物再經過洗滌、干燥得到所述納米棒結構的鈰鋯復合氧化物。

2.如權利要求1所述的催化劑，其中，所述鈰鋯復合氧化物的納米棒結構的長度為100-1000nm，寬度為10-40nm。

3.如權利要求1所述的催化劑，其中，鉑納米顆粒的尺寸小于3nm。

4.如權利要求1所述的催化劑，其中，所述鈰前驅體鹽包括硝酸亞鈰和氯化亞鈰，所述鋯前驅體鹽包括硝酸鋯。

5.如權利要求1所述的催化劑，其中，步驟c中，滴加氫氧化鈉完成后繼續攪拌1h。

6.如權利要求1所述的催化劑，其中，步驟d中，所述晶化的溫度為90-110℃，晶化的時間為24h-48h。

7.如權利要求1所述的催化劑，其中，步驟e中，所述干燥的溫度為40-80℃，干燥的時間為2h-24h。

8.權利要求1-7任一項所述的鈰鋯復合氧化物擔載鉑的催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

a、將鈰鋯復合氧化物與水混合，并持續攪拌，得到載體液；

b、將鉑前驅體與水配置成鉑前驅體溶液；

c、將所述鉑前驅體溶液滴加到所述載體液中，滴加完成后繼續攪拌，得到混合液；

d、將所述混合液在攪拌條件下蒸發干燥、焙燒后，得到鈰鋯復合氧化物擔載鉑的催化劑。

9.如權利要求8所述的制備方法，其中，步驟a中，所述鈰鋯復合氧化物與水的質量比為(0.1-2):100；所述鉑前驅體溶液的濃度為0.01-5g/L；所述鉑前驅體溶液的滴加速度為0.05-1mL/min。

10.如權利要求8或9所述的制備方法，其中，步驟b中，所述鉑前驅體包括四氯化鉑和/或二氯亞鉑。

11.如權利要求8或9所述的制備方法，其中，步驟d中，所述干燥的溫度為50-100℃，干燥的時間為2h-24h；所述焙燒的溫度為200-600℃，焙燒的時間為1h-6h。

12.如權利要求8或9所述的制備方法，其中，步驟c中，滴加鉑前驅體溶液完成后繼續攪拌2h-4h。

13.如權利要求1-7中任一項所述的鈰鋯復合氧化物擔載鉑的催化劑在炭煙顆粒物燃燒中的應用。

14.如權利要求13所述的應用，其中，所述炭煙顆粒物包括機動車排放的炭煙顆粒物。