[發(fā)明專利]一種水汽變換反應(yīng)方法及其雜化納米結(jié)構(gòu)鉑催化劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110442738.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113120859A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周繼承;張彬鈺;黃蕓;黃楚琪
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B3/16
• 分類號(hào): C01B3/16;B01J23/63
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述方法包括使用Pt/@-CeO₂/TiO₂催化劑催化一氧化碳和水蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，反應(yīng)壓力為常壓，反應(yīng)溫度為150～300℃；所述Pt/@-CeO_2/TiO₂催化劑包括TiO₂載體、以單層或多層分散形式負(fù)載在所述TiO₂載體上并與所述TiO₂載體形成復(fù)合載體CeO₂/TiO₂的氧化鈰、以及錨定在所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂上的Pt納米顆粒，所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂的金屬氧化物CeO₂和TiO₂間存在強(qiáng)相互作用，Pt納米顆粒作為活性組分與CeO₂形成的半導(dǎo)體膜層存在協(xié)同作用；所述Pt/@-CeO_2/TiO₂催化劑中Pt的質(zhì)量含量為0.25％-5％，所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂中CeO₂的質(zhì)量含量為6％-30％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為250～300℃，所述Pt的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.3％～1％，所述CeO₂的質(zhì)量含量優(yōu)選為15～20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述Pt/@-CeO_2/TiO₂催化劑采用以下方法制備，包括：

(1)采用浸漬法使CeO₂以單層或多層形式負(fù)載在二氧化鈦載體上形成所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂；

(2)采用光催化還原法將Pt納米顆粒錨定在所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂上得到所述Pt/@-CeO_2/TiO₂催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述浸漬法具體為：將預(yù)處理的二氧化鈦、硝酸鈰和去離子水在80℃的條件下攪拌2～4小時(shí)，然后加入堿性溶液調(diào)節(jié)pH值為8～9，繼續(xù)在80℃的條件下攪拌4～6小時(shí)，再超聲震蕩1～2小時(shí)，所得混合液經(jīng)靜置陳化、過濾、洗滌、真空干燥、煅燒后得到所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述浸漬法中，干燥的溫度為100～120℃，干燥時(shí)間為8～12小時(shí)；煅燒溫度為450～600℃，煅燒時(shí)間為2～4小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述浸漬法中，預(yù)處理二氧化鈦的方法為將二氧化鈦在500℃煅燒2小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述光催化還原法具體為：將步驟(1)制備的所述復(fù)合載體CeO₂/TiO₂加入水和無水甲醇中，超聲分散均勻；再加入H₂PtCl₆溶液，繼續(xù)超聲波震蕩預(yù)設(shè)時(shí)間；然后置于紫外燈下，在光照條件下攪拌，攪拌后的溶液經(jīng)過濾、洗滌、真空干燥得到所述Pt/@-CeO_2/TiO₂催化劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水汽變換反應(yīng)方法，其特征在于，所述光催化還原法中，超聲波震蕩的所述預(yù)設(shè)時(shí)間為10～20min，紫外燈下攪拌12h；真空干燥的溫度為75℃～85℃，干燥時(shí)間為8～12h。