[發明專利]一種摻雜Zn元素的固溶體催化劑及制備和應用

有效

• 申請號: 202110417516.6
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113209958B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 馬保軍;馬小蓮
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;C07C29/153;C07C31/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種摻雜Zn元素的固溶體催化劑的制備方法，其特征在于：以硝酸鋅、硝酸鎘和硝酸鋯為原料，經共沉淀法合成后制得具有固溶體結構的Zn-CdZrO_x催化劑；具體過程為，將0.01-0.612g硝酸鋅、0.125-0.392g硝酸鎘和4.192-6.691g硝酸鋯加入100-300 mL去離子水中于50-80℃ 溶解后，滴加含有2.25-2.45 g碳酸銨水溶液80-300mL；出現白色沉淀后繼續攪拌，隨后將沉淀進行洗滌，干燥后得ZnCO₃-CdCO₃-Zr₂(CO₃)₄，煅燒后得到具有固溶體結構的Zn-CdZrO_x 催化劑。

2.按照權利要求1所述的固溶體催化劑制備方法，其特征在于：以硝酸鋅、硝酸鎘和硝酸鋯為原料，經共沉淀法合成后制得具有固溶體結構的Zn-CdZrO_x催化劑；具體過程為，將0.141-0.612g硝酸鋅、0.392g硝酸鎘和4.192硝酸鋯加入150-250mL去離子水中于60-80℃溶解后，滴加含有2.34g碳酸銨水溶液100-200mL；出現白色沉淀后繼續攪拌，隨后將沉淀進行洗滌，干燥后得ZnCO₃-CdCO₃-Zr₂(CO₃)₄，煅燒后得到具有固溶體結構的Zn-CdZrO_x 催化劑。

3.按照權利要求1所述的固溶體催化劑制備方法，制備獲得0.3%~10.0% Zn-CdZrO_x；其中0.3%~10.0%代表Zn元素的質量分數，m_Zn表示Zn元素的質量；m_CdZrOx表示CdZrO_x的質量；固溶體中x代表對應金屬化合價下金屬原子摩爾含量所需相對應O原子含量的摩爾數，其中Zn、Cd、Zr元素對應的化合價分別為+2價、+2價、+4價，O對應的化合價分別為-2價；Zn-CdZrO_x中，n_Cd表示Cd元素的物質的量；n_Zr表示Zr元素的物質的量；n_Zn表示Zn元素的物質的量。

4.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于：出現白色沉淀后繼續攪拌處理的時間為90-120 min；再將上述溶液冷卻至20 ~ 40℃ 后去除上清液，再將沉淀物用去離子水依次洗滌3~ 5次，干燥溫度80 ℃ ~ 120 ℃ ；干燥時間2 ~ 5 h；得ZnCO₃-CdCO₃-Zr₂(CO₃)₄。

5.按照權利要求4所述的制備方法，其特征在于：

出現白色沉淀后繼續攪拌處理的時間為100-120min；再將上述溶液冷卻至20 ~ 40 ℃后去除上清液，再將沉淀物用去離子水依次洗滌3~ 5次，干燥溫度100~120 ℃ ；干燥時間3~5 h；得ZnCO₃-CdCO₃-Zr₂(CO₃)₄。