[发明专利]一种花状Pd/CeO2三效催化剂的醇水溶剂热合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种花状Pd/CeO₂三效催化剂的醇水溶剂热合成方法，属于Pd/CeO₂三效催化剂的制备技术领域。

背景技术

科技的进步和工业的发展越来越方便了人们的生活和工作，但其同时也带来了很大的负面影响，表现最明显的是对环境的污染严重危及人们的生活和工作。目前，汽车尾气成为大气污染控制的主要源头，最为主要的移动污染源，其排放的主要污染物包括CO、NO_X、HC，严重影响大气环境质量和人们的工作生活。在汽车尾气排放控制技术里，三效催化转化剂是目前最常用也是最有效的处理技术，借助催化作用，可以有效的将CO、NO_X、HC等污染物无害化，达到污染物排放控制的目的。在三效催化剂中，催化剂的选择最为关键，目前用于三效催化剂主要为金属负载型催化剂。贵金属资源的稀少、汽车数量的快速增加，以及越来越严格的法律法规，给三效催化剂产业带来严峻考验。目前，迫切需要提高三效催化剂性能以及降低三效催化剂成本，CeO₂作为三效催化剂的主要功能材料，其受到很大关注，其物理、化学性能对其催化活性有很大影响。本发明结合UAMR-水热/共溶剂热法制备花状Pd/CeO₂负载型纳米三效催化剂，提高了三效催化剂热稳定性和活性。因其价格低廉、热稳定性好、催化活性高，同时能够有效降低贵金属负载量，具有很好的应用前景。

目前，Pd/CeO₂负载型催化剂其制备方法有沉淀法、浸渍法、水热法、溶胶-凝胶法、溶剂热法等。对于载体CeO₂，不同制备方法所得材料具有不同的催化性能。例如C.W.Sun（C.W.Sun et al.,J.Phys Chem B,2006,110,13445-13452）等利用水热法制备了花状CeO₂，然后利用浸渍法制备了CeO₂/CuO负载型催化剂，其表现出较好的催化活性和氧化还原性能。R.B.Yu（R.B.Yu et al.,J.Phys Chem C,2008,112,19896-19900）等利用水热法制备了形貌规整花状及纳米棒CeO₂萤石结构，其具有较好的电化学性能。Z.X.Li(Z.X.Li et al,.J.Phys Chem C,2008,112,18405-18411)等首先利用离子液体制备了由粒径为3.5nm纳米CeO₂单元组成球状CeO₂粒子，然后利用浸渍法制备了CeO₂/CuO负载型催化剂,其表现出较高CO氧化活性，CO完全转化温度低于150°C.同时具有较高的比表面积，同时调节反应体系，能够制备出高比表面积CeO₂载体（227m²）。C.M.Ho(C.M.Ho et al.,Chem Mater,2005,17,4514-4522)等利用聚乙烯吡咯烷硐（PVP）为模板剂，利用水热法通过调整反应条件制备了不同形貌多孔纳米CeO₂结构，同时利用沉淀法制备CeO₂作为参比用于CO氧化反应。与沉淀法相比，其结果显示所制样品具有较低的起燃温度和较高的反应速率。H.P.Zhou等（H.P.Zhou et al,.J.Phys.Chem.C，2008,112,20366-20374）利用模板辅助法合成了不同的纳米级CeO₂，通过调节模板剂种类和用量制备了0维CeO₂纳米晶体，2维纳米CeO₂多晶结构以及3维介孔结构CeO₂，并用于CO氧化反应，结果显示其具有较低的起燃温度，同时具有较高的热稳定性。L.C.Liu等（L.C.Liu et al,.Appl.Catal.B:Environ,2009,90,1-9）等利用超声辅助膜扩散法（UAMR）以及传统浸渍法制备了AuRh/Al₂O₃负载型纳米催化剂，用于C₃H₆还原NO反应.结果显示，利用UAMR法所制备样品显示出较低的起燃温度和较高的催化活性。

根据文献报道，制备Pd/CeO₂负载型催化剂主要采用两步法，即首先利用不同的方法制备出CeO₂载体，然后通过浸渍法制备出负载型催化剂。