[發明專利]一種氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910076565.0
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109794241B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 張桂臻;劉子文;何洪;李文勝;徐亞蒙
• 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: 張立改

一種氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑及其制備方法，涉及貴金屬催化技術領域，本發明提供的一種氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑的制備方法，包括以下步驟：將Pd/Al₂O₃負載型催化劑、L?精氨酸、硝酸鈰和溶劑混合，依次進行包覆和焙燒，得到氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑。利用本發明所述的制備方法制備得到的氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑不僅具有較好的低溫活性，還具有較優異的高溫熱穩定性。

技術領域

本發明涉及貴金屬負載型催化劑技術領域，尤其涉及一種氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展以及人民群眾出行需求的不斷提高，我國汽車工業迅猛的發展，導致機動車數量快速增長，汽車保有量不斷增加，使得我國移動源污染排放問題日益突出。目前催化凈化技術是降低汽車尾氣排放最有效的方法，貴金屬Pt、Rh、Pd在汽車尾氣催化反應中表現出優越的催化活性，是機動車用三效催化劑的活性組分。但貴金屬資源日益枯竭，價格日益增長，貴金屬減量技術是車用催化劑行業的巨大挑戰。納米催化的發展大大地提高了催化劑的催化效率。但由于貴金屬納米催化劑的熱穩定性差，在催化反應過程中貴金屬納米粒子極易燒結失活，嚴重影響其工業應用?，F在車用催化劑的工作溫度可達800℃以上，顯而易見的是貴金屬納米粒子在使用過程中會發生嚴重的燒結失活，故提高貴金屬催化劑的熱穩定性是目前面臨的主要問題之一。

目前，三效催化劑主要是負載型三效催化劑，貴金屬納米粒子的熱穩定性嚴重影響催化劑的催化活性，很多科研工作者圍繞如何提高貴金屬納米粒子熱穩定性展開了一系列工作，目前研究比較廣泛的方法是將氧化物對貴金屬納米粒子進行包裹以提高催化劑的高溫熱穩定性。路軍嶺等(science,2012,335(6073)1205-1208)使用原子層沉積法對催化劑整體進行Al₂O₃涂層的包裹，當進行45圈Al₂O₃沉積包裹后，其催化劑在675℃下反應28h后，催化劑的形貌及活性沒有發生明顯改變，能夠有效地防止催化劑在高溫應用時出現納米粒子燒結的情況；覃勇等(Chem.Eur.J.2016,22,8438-8443)利用原子層沉積法對Al₂O₃限域的Pt納米粒子進行ALD Al₂O₃薄層修飾以最大化金屬-氧化物界面，不僅提高了催化劑的催化活性，其穩定性也得到了一定的提高。但上述原子層沉積過程需要特定的儀器設備，且沉積所需前驅體價格昂貴，無法大批量對催化劑進行處理，故不適宜實際應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作過程簡單、抗高溫效果良好且成本較低的制備氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑的方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑的制備方法，包括以下步驟：

將Pd/Al₂O₃負載型催化劑、L-精氨酸、硝酸鈰和溶劑混合，依次進行包覆和焙燒，得到氧化鈰選擇性包覆負載型鈀催化劑。

優選的，所述Pd/Al₂O₃負載型催化劑中Pd的負載量為0.5wt％～5wt％。

優選的，所述Pd/Al₂O₃負載型催化劑中的Pd與所述硝酸鈰的摩爾比為1：(10～30)。

優選的，所述L-精氨酸與所述硝酸鈰的摩爾比為(2.5～10)：1。

優選的，所述包覆的溫度為60～100℃，所述包覆的時間為8～24h。

優選的，所述焙燒的溫度為500～900℃，所述焙燒的時間為2～8h。

在本發明中，所述溶劑優選為去離子水或/和乙醇的混合液；