[发明专利]高效低温催化甲烷完全氧化的钴稀土复合氧化物催化剂

权利要求书

1.一种高效低温催化甲烷完全氧化的钴稀土复合氧化物催化剂，其特征在于催化剂主要活性组分为尖晶石型Co₃O₄，稀土元素La, Ce, Y, Pr, Nd, Sm中的一种或几种混合稀土元素作为助剂。

2.权利要求1所述钴稀土复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于采用共沉淀的方法，先配置0.5 mol/L的钴盐和稀土盐溶液，按摩尔比制成混合溶液，其中以Ln /( Ln +Co)摩尔比计Ln添加量范围为0-0.05；在室温下，加入沉淀剂在一定pH沉淀，老化后，过滤、洗涤、干燥，最后在空气气氛焙烧得到成品催化剂，催化剂比表面积为51-95m²/g。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述沉淀剂为1 mol/L的K₂CO₃或Na₂CO₃水溶液。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于Ln/(Ln+Co)摩尔比计Ln添加量为0.05、且Ln为Y、Pr等摩尔比配制。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述稀土盐为Co盐、La盐、Ce盐、Y盐、Pr盐、Nd盐和Sm盐；所述钴盐是Co(NO₃)₂·6H₂O溶于蒸馏水制得；所述稀土La盐、Ce盐是由La(NO₃)₃·6H₂O, Ce(NO₃)₃·6H₂O溶于蒸馏水制得；所述稀土Y盐、Pr盐、Nd盐和Sm盐是由Y₂O₃, Pr₂O₃, Nd₂O₃, Sm₂(CO₃)₃经硝酸溶解后制得。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述pH范围为9-10。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述老化处理包括充分搅拌和静置；所述焙烧温度为500 ^oC。

8.权利要求1钴稀土复合氧化物催化剂在低温催化甲烷完全氧化中的应用。

9.如权利要求7所述的应用，其特征在于在常压、反应气组成为1% CH₄, 4% O₂, 95% N₂，空速F/W为18,000 ml/(g cat h)，炉温为420-480 ^oC的反应条件下，实现CH₄的完全催化氧化；所述F为原料气体积流量，W为催化剂质量。