[發明專利]高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒及其制備與應用

在審

• 申請號: 202010566882.3
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111774052A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 郭利民;鄧威;張龍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J23/28;B01J23/22;B01J23/20;B01J37/03;B01J37/08;F23G7/07
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;李智

1.一種高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將鈰鹽溶解到有機醇中，得到鈰鹽溶液；向所述鈰鹽溶液中加入沉淀劑和結構導向劑，然后加熱進行晶化，得到氧化鈰納米棒前驅體；所述沉淀劑用于在晶化過程中使鈰離子生成沉淀物，所述結構導向劑用于使該沉淀物定向排列以形成棒狀結構；

(2)將步驟(1)得到的氧化鈰納米棒前驅體洗滌干燥后進行焙燒，得到氧化鈰納米棒；

(3)向步驟(2)得到的氧化鈰納米棒中加入高熔點稀有金屬元素形成的鹽，充分混勻后進行焙燒，得到高熔點稀有金屬元素修飾的氧化鈰納米棒。

2.如權利要求1所述的高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述加熱的溫度為140℃～180℃，所述晶化的時間為24～48小時。

3.如權利要求1所述的高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述沉淀劑為尿素或六次甲基四氨，所述結構導向劑為苯甲醇或苯乙醇；所述鈰鹽為水合硝酸鈰或醋酸鈰；所述有機醇為甲醇、乙醇或異丙醇；所述鈰鹽溶液中鈰鹽的濃度為0.05mol/L～0.25mol/L；所述鈰鹽、沉淀劑和結構導向劑的物質的量之比為1:(2-6):(1-6)。

4.如權利要求1所述的高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述焙燒的溫度為400℃～550℃，時間為3h～6h；步驟(3)中所述焙燒的溫度為400℃～550℃，時間為3h～6h。

5.如權利要求1所述的高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，步驟(3)中得到高熔點稀有金屬元素修飾的氧化鈰納米棒中稀有金屬的質量分數為0.5％～5％。

6.如權利要求1所述的高熔點稀有金屬元素修飾氧化鈰納米棒的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述高熔點稀有金屬元素形成的鹽為鎢鹽、鉬鹽、釩鹽或鈮鹽；

優選地，所述鎢鹽為鎢酸鈉或鎢酸銨；所述鉬鹽為乙酰丙酮鉬或鉬酸銨；所述釩鹽為乙酰丙酮釩或偏釩酸鈉；所述鈮鹽為水合草酸鈮或草酸鈮銨。

7.如權利要求1～6任一所述方法制備得到的高熔點稀有金屬元素修飾的氧化鈰納米棒。

8.如權利要求7所述的高熔點稀有金屬元素修飾的氧化鈰納米棒用于含有鹵代烴的廢氣催化燃燒的應用。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述鹵代烴為氯代烴；

優選地，所述氯代烴為氯代飽和烴、氯代不飽和烴或氯代芳烴；

優選地，所述氯代飽和烴為二氯乙烷；所述氯代不飽和烴為三氯乙烯；所述氯代芳烴為氯苯。

10.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述含有鹵代烴的廢氣中鹵代烴的體積占0.05％～5％；所述催化燃燒時的反應壓力為0.1Mpa～0.5Mpa，溫度為100℃～400℃。