[發明專利]一種多孔CeO2

有效

• 申請號: 202011099181.X
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112246249B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 張小龍;馮文杰;李桂景;田瑞蘭
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10;B01J37/03;B01J37/10;B01D53/94;B01D53/86;B01J19/02
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明提供了一種多孔CeO₂負載鈣鈦礦復合催化材料的化學腐蝕制備方法，包括以下步驟：(1)配置溶液；(2)制備前驅體；(3)化學腐蝕；(4)煅燒處理；本發明與傳統的制備方法不同，在于利用化學腐蝕法合成多孔CeO₂載體的同時實現鈣鈦礦原位負載，無需多步沉積或者浸漬，只需一步合成前驅體煅燒后，腐蝕掉犧牲氧化物，適當熱處理即可原位生成多孔結構復合催化劑，將表面負載的鈣鈦礦堆積結構制備成帶有納米孔道的支撐孔結構，并實現鈣鈦礦的原位負載，形成更牢固的界面，可以使有害污染物與催化劑更有效地接觸，充分發揮多孔結構特別是負載在其上的鈣鈦礦活性相的作用，并可抑制活性相納米顆粒在受熱或服役過程中的團聚和長大。

技術領域

本發明屬于有害氣體催化技術領域，具體是涉及一種多孔CeO₂負載鈣鈦礦復合催化材料的化學腐蝕制備方法。

背景技術

二氧化鈰（CeO₂）由于具有優良的氧存儲與釋放能力已經被廣泛應用到汽車尾氣處理的三相催化劑、煤煙氣燃燒催化劑、固體氧化物燃料電池、有機物污染物等各個領域中。大量的研究表明將CeO₂基復合納米材料用于多相催化反應時，結構和組成對其催化性能有著重要影響。因此，CeO₂的合成制備方法一直以來是CeO₂催化劑的研究的重點；

為了增強催化活性，節約成本，提高利用率和催化效率，通常將CeO₂制備成為多孔結構。由于相互貫通的孔結構，有利于反應介質的流通，多孔CeO₂催化效率顯著提高。作為載體，能夠有效抑制負載相的高溫燒結，形成的復合材料可有效增強其催化活性；

鈣鈦礦型催化材料作為貴金屬的低成本替代物受到廣泛關注，其用作氧還原反應催化劑具有非常可觀活性和穩定性。目前相關工作主要集中在使用鈣鈦礦制備技術影響元素組成，形態，表面積和結構控制等方面。對于普遍存在的鈣鈦礦（ABO₃）材料而言，制備過程煅燒溫度較高導致合成材料比表面積通常較小，限制了其在非均相催化反應中活性的提升；

為了充分發揮多孔CeO₂材料和鈣鈦礦結構的優勢，目前多種復合材料已被制備出來，主要有：水熱法制備的CeO₂負載La_0.8Ce_0.2MnO₃的甲苯燃燒催化劑、浸漬法制備La_0.75K_0.25Mn_0.95Cu_0.05O₃/CeO₂復合煙氣凈化催化劑、煅燒法制備CeO₂+檸檬酸絡合浸漬法兩步制備的LaMnO₃/CeO₂復合煙氣凈化催化劑、沉淀、溶膠凝膠和浸漬法制備的負載型稀土雙鈣鈦礦La₂CoMnO₆/CeO₂甲醇催化燃燒催化劑、微波輔助共沉淀方法合成的CeO₂負載的LaNiO₃甲烷部分氧化催化劑、煅燒法、檸檬酸凝膠溶膠法和浸漬法制備的CeO₂-LaCuO₃和CeO₂-LaMnO₃類芬頓催化劑、連續浸漬法制備的Ba_1-xSr_xCoO_3-δ/CeO₂化學循環蒸汽甲烷重整催化劑、膠溶膠法制備的風瓦斯燃燒CeO₂/La₂CoFeO₆催化劑、表面離子吸附法制備的CeO₂-LaFeO₃多孔有機物降解催化劑；