[发明专利]具有荧光特性的高稳定的应用于CO氧化的多孔高效催化剂

权利要求书

1.一种具有荧光特性的高效CO催化氧化催化剂的合成方法，其特征在于纳米CeO₂有孔，纳米Au分散在纳米孔之中，纳米Au的直径约为5nm，催化剂具有催化活性高，稳定性好，耐高温，具有荧光等特点。

2.一种高效纳米催化剂的制备工艺，其特征在于：

(1)以高比表面的纳米孔氧化铈为主体材料，以金无机盐为原料，以水为溶剂，配置成不同浓度的溶液来进行沉积，以氢气为还原剂得到尺寸均一的纳米金负载的催化剂；

(2)合成的工艺步骤是：

具体的工艺步骤是：

a.以无机铈盐和水配成一定比例的溶液，回流升温至100℃，加入一定量的氨水溶液，保温3分钟，然后快速冷却至0℃，反应生成纳米孔氧化铈纳米晶体，用去离子水洗涤，干燥。

b.将一定量的干燥的纳米孔氧化铈纳米晶体粉体分散在不同浓度的金无机盐溶液中，用NaOH将溶液pH值调节为7，室温搅拌2天，将金离子引入到纳米孔道之中，离心洗涤四次，得到金离子在孔道中负载的前驱体。

c.将前驱体分散在一定浓度的抗坏血酸溶液中，在室温下搅拌2小时，洗涤，离心分离得到尺寸均一的分散的纳米金的氧化铈复合材料。

d.将所制备的样品进行荧光测试，发现样品具有明显的荧光特征。

e.将制备的负载有纳米金的纳米孔材料粉体进行催化实验，以CO为反应物，用氮气对CO进行稀释，空气为氧化剂，升温进行催化反应，在90℃时CO完全转化；将催化剂在90℃保温10小时，催化性能不变；将催化剂继续升温到420℃再冷却后，进行催化测试，发现催化性能保持良好。

3.根据权利要求2所述的高效纳米催化剂的制备工艺，其特征在于：

无有机溶剂条件下制备出了尺寸均匀的纳米尺度的多孔氧化铈晶体，纳米氧化铈晶体尺寸均匀，具有明显的荧光特性。在温和条件下将纳米金分散于纳米孔氧化铈晶体的孔道之中。氧化铈和Au-CeO₂样品的CO的催化氧化完全温度低，气体流速大，催化活性高，该催化剂的稳定性好，该催化剂还具有荧光特性，制备工艺过程简单。

4.根据权利要求2所述的纳米氧化锌粉末制备工艺，其特征在于工艺条件是：

氯金酸的浓度为：1～3mM；

纳米孔氧化铈粉体的量为：0.2～0.6g；

蒸馏水洗涤次数：3～4次；

纳米金还原温度为：室温；还原时间为：80～120min；

催化性能测试中负载金的催化剂的用量为：0.08～0.15g；

采用10％CO浓度(体积比，其余为N₂)为CO的气源，用流量计进行混合；

催化反应物CO的浓度为：1～5％，；优选：3％

氧气的浓度为：4～10％；N₂浓度为：85～95％；

混合气体流速为70～100mL/min，压力为常压；

催化反应温度为：程序升温，起始温度为5℃，升温间隔10℃，保温5～10min；

催化反应时间为：1～12h，并在CO完全转化温度保温10h。