[發明專利]一種用于低溫一氧化碳催化氧化的鈀基光熱協同催化劑的制備及應用

在審

• 申請號: 202110100624.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112916001A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 孫再成;董晨曦;曲丹;安麗
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J35/00;B01D53/86;B01D53/62
• 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

1.一種用于低溫一氧化碳催化氧化的鈀基光熱協同催化劑，其特征在于，所述催化劑為鈀或/和氧化鈀/CeO₂催化劑。

2.按照權利要求1所述的一種用于低溫一氧化碳催化氧化的鈀基光熱協同催化劑，其特征在于，鈀或/和氧化鈀的含量為0.05-10wt％,優選含量為0.5-5wt％。

3.制備權利要求1或2所述的催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用水熱法利用鈰源制備CeO₂載體；并將所制備的CeO₂載體在空氣氣氛下，300-600℃下煅燒3-8小時；

(2)對CeO₂載體進行鈀的負載；

(3)將負載鈀的CeO₂載體在特定氣體氛圍下，在300-600℃煅燒3-6小時，得到光熱協同一氧化碳低溫催化氧化的催化劑；

步驟(3)中的特定氣體氛圍指的是氫氣，氬氣和氫/氬混合氣中的一種。

4.按照權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的CeO₂載體的制備方法具體為：將每0.01-0.05mol鈰源對應溶于20-100ml去離子水中得到前驅體溶液，然后滴加到對應的10-50ml乙二醇中，攪拌5-20分鐘，得到混合液A，向所述混合液A中加入沉淀劑，攪拌5-20分鐘，裝入反應釜，100-160℃反應8-14小時，洗滌離心，50-100℃烘干5-12小時。

5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的鈰源為醋酸鈰，硝酸鈰，氯化鈰中的一種；獲得CeO₂載體形貌為納米線、納米棒、納米立方體、納米顆粒、納米八面體和納米多面體中的一種或多種。

6.按照權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述的負載鈀的具體方法為：在濃度為0.046mg/ml-0.46mg/ml的鈀前驅體溶液中加入CeO₂載體得到混合液B，在25-60℃下持續攪拌2-5小時后向B中加入沉淀劑，調節pH在7-11之間，繼續攪拌2-5℃小時，然后在40-80℃下烘干，研磨即可得到負載鈀的CeO₂載體。

7.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，鈀前驅體可以為硝酸鈀，醋酸鈀和氯化鈀中的一種或多種。

8.按照權利要求4或6所述的方法，其特征在于，沉淀劑為12％-28％的濃氨水或氫氧化鈉或氫氧化鉀的堿性溶液。

9.權利要求1或2所述的催化劑的應用，用于光、熱或光熱協同催化一氧化碳燃燒轉化為二氧化碳反應中。

10.按照權利要求9所述的應用，反應所需光的功率密度為5-1500mW/cm²，反應溫度為-20-300℃。