[发明专利]一种高稳定性Au/LaMnO3催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别指一种高稳定性Au/LaMnO₃催化剂的制备。

背景技术

金一直被认为是惰性金属，然而日本的Haruta在1987年研究发现，负载型纳米金催化剂能在0℃下将CO完全氧化成CO₂，并具有良好的抗水性、稳定性和湿度增强效应，这一研究打破了长久以来认为金没有催化活性的说法，引起了人们极大地关注。此后，有关纳米金催化剂的研究和发展日益活跃。

研究结果表明，以简单金属氧化物和分子筛为载体制备的纳米金催化剂，对CO低温催化氧化、NOx催化还原、CH₄完全氧化、水煤气变换反应以及各种挥发性有机物的完全燃烧等反应均表现出良好的催化性能。随着研究的深入，人们发现金催化剂的初活性虽很高，但稳定性较差；另外新制备的催化剂在常温常湿条件下放置一段时间后，失活现象也比较明显，较差的寿命影响了纳米金催化剂的应用。

钙钛矿结构复合氧化物与贵金属催化剂相比价格低廉，与一般金属氧化物相比稳定性强。LaMnO₃作为一种典型的钙钛矿结构材料，具有特殊的光、电、磁及催化等性能，可作为陶瓷材料、薄膜制冷材料、磁性材料、传感器等使用，以及对CO、HC和NOx有较高的转化率，使得其在许多方面有着重要的应用前景。选择钙钛矿型复合氧化物LaMnO₃作为载体负载金来制备高催化活性、高热稳定性的纳米Au催化剂是很有意义的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高稳定性Au/LaMnO₃催化剂的制备方法，本方法采用HAuCl₄·4H₂O、La(NO₃)₃·6H₂O、Mn(NO₃)₂·4H₂O和柠檬酸作为Au/LaMnO₃催化剂的制备材料，这种催化剂具有较高的稳定性。

本发明要解决的技术问题由如下方案来实现：一种高稳定性Au/LaMnO₃催化剂的制备方法，其特征是：

(1)、采用柠檬酸络合-水热联用法制备载体LaMnO₃：称取化学计量比为n_La∶n_Mn＝l∶1的La(NO₃)₃·6H₂O和Mn(NO₃)₂·4H₂O，再加入一定量的柠檬酸(n_柠檬酸＝n_La+n_Mn)，室温搅拌均匀后，用氨水调节体系的pH＝9～9.5，然后转移至内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中(80vol.％填充量)，放入恒温箱160℃晶化24h，待其自然冷却降温后，将得到的凝胶在60℃干燥40h、研磨，在500℃焙烧2h，即得到载体LaMnO₃，记作LaMnO₃(CH)；

(2)、采用沉积-沉淀法制备纳米Au/LaMnO₃催化剂：将2.43mM的HAuCl₄·4H₂O溶液置于烧杯中，加入载体LaMnO₃形成混合溶液，混个溶液中的比例为1g载体LaMnO₃∶30-50ml HAuCl₄·4H₂O溶液，再用0.1M的NaOH调节上述混合溶液的pH＝9～10，常温下磁力搅拌2～4h，陈化1～6h，用二次水洗涤过滤至无Cl^-，60～100℃烘干6h～12h，即得到纳米Au/LaMnO₃催化剂。