[發明專利]一種無模板制備CeO2

有效

• 申請號: 201811322319.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109467117B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 徐要輝;鄧遲;肖志剛;陳昶;范強
• 申請（專利權）人: 樂山師范學院
• 主分類號: C01F17/235
• 分類號: C01F17/235
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李亞男

本發明公開了一種無模板制備高比表面積CeO₂介孔材料的方法以及CeO₂介孔材料，屬于介孔材料制備技術領域。該方法包括：將Ce(NO₃)₃·6H₂O水溶液與NH₄HCO₃混合，得到第一前驅體，向第一前驅體中加入H₂O₂，攪拌后進行陳化，得到第二前驅體，將第二前驅體從溶液中分離并洗滌，然后分散于蒸餾水中，將得到的溶液進行水熱處理，再進行干燥處理，制得CeO₂介孔材料。本發明的制備方法過程簡單、不添加外來模板劑進而避免了處理模板造成的二次污染、省去了焙燒工序進而降低了能耗。本發明制得CeO₂介孔材料比表面積高，高達184m²/g，而且，采用的原材料NH₄HCO₃和H₂O₂成本低、易于購買，有利于推廣應用。

技術領域

本發明涉及介孔材料制備技術領域，具體涉及一種無模板制備CeO₂介孔材料的方法以及CeO₂介孔材料。

背景技術

CeO₂作為一種眾所周知的重要的功能稀土氧化物，由于其良好的儲氧性能，已廣泛應用于汽車尾氣凈化、CO的低溫氧化轉化、醇蒸汽的轉化等諸多反應中。CeO₂介孔材料也常作為催化劑助劑或者催化劑的載體。與塊狀CeO₂相比，CeO₂介孔材料具有高的比表面積和有序的孔道結構，可以為氣體微粒與催化劑載體提供更多的接觸反應位點，同時也具有更好的儲氧能力。

目前，模板法是合成介孔CeO₂粉末的主要方法，根據所用模板的不同，可分為軟模板法和硬模板法。軟模板法主要是以離子型或非離子型表面活性劑為結構導向劑合成介孔CeO₂粉末。與軟模板復雜的合成機理相比，硬模板的合成機理相對較為直接、簡單，其機理主要利用無機鹽前驅物的孔結構，浸漬吸附所要求的無機鹽前驅物，進而發生原位反應，得到目標組分CeO₂與模板劑的復合材料，最后通過強酸或者強堿溶液腐蝕工藝等去除硬模板劑。盡管采用模板法能夠合成介孔CeO₂粉末，但合成過程較為復雜、能耗高，也容易造成二次污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無模板制備CeO₂介孔材料的方法以及 CeO₂介孔材料，以解決現有CeO₂介孔材料制備過程復雜、成本高、能耗高以及易污染的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種無模板制備CeO₂介孔材料的方法，包括：將Ce(NO₃)₃·6H₂O水溶液與NH₄HCO₃混合，得到第一前驅體，向第一前驅體中加入H₂O₂，攪拌后進行陳化，得到第二前驅體，將第二前驅體從溶液中分離并洗滌，然后分散于蒸餾水中，將得到的溶液進行水熱處理，再進行干燥處理，制得CeO₂介孔材料。

本發明以NH₄HCO₃作為沉淀劑、H₂O₂作為氧化劑合成CeO₂介孔材料，不添加任何外來的模板劑，避免了軟模板劑和硬模板劑的后續繁瑣處理過程。其主要反應機理具體如下：