[发明专利]一种储氧材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及储氧材料领域，特别是涉及一种具有高储氧性能的氧化铜和氧化铈二相共生共存储氧材料及其制备方法。

背景技术

催化材料在催化科学的发展中起着重要的作用。具有储氧能力的储氧材料在化学化工领域，作为氧化还原催化剂基料已被广泛应用，如作为汽车尾气三效催化剂等。

CeO₂是一种常用储氧材料，为了提高CeO₂的储氧能力和稳定性，近年来人们往CeO₂中引入各种阳离子，掺入Zr的报道比较多，效果也较好。研究报道的CeO₂-ZrO₂固溶体一般采用高温焙烧法、高能球磨法和溶胶-凝胶法制备，其储氧能力可达到250～800μmolO₂/g，而比其具有更高储氧能力的由溶胶-凝胶法制备的CeO-TiO₂固溶体，其储氧能力可达到700～1100μmolO₂/g。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种储氧材料及其制备方法，制备氧化铜和氧化铈二相共生共存储氧材料，其较现有的储氧材料CeO-TiO₂具有更高的储氧能力，并且具有较高的热稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种储氧材料，该储氧材料为氧化铜和氧化铈二相共生共存材料，其中铜与铈的原子比为2：8～9：1。

本发明实施例还提供一种储氧材料的制备方法，用于制备本发明所述的储氧材料，包括以下步骤：

将摩尔比为2：8～9：1的Cu²⁺离子和Ce³⁺离子，与柠檬酸形成络合液，向所述络合液中加入活性炭，获得浸渍物，将所述浸渍物经80～120℃烘干，200～300℃热分解，最后经560～750℃灼烧后得到的氧化铜和氧化铈二相共生共存材料即为该储氧材料。

本发明的有益效果为：该储氧材料为氧化铜和氧化铈二相共生共存体系，二相之间紧密接触，相互作用，相互微调了其微观结构，产生了共生共存效应，有利于对氧的吸附和释放，其中氧化铜和氧化铈二相共生共存储氧材料具有很强的储存和释放氧的能力，可用作汽车尾气净化催化剂和炼油工业中FCC催化剂的烧焦再生的助剂及其它领域涉及储氧的功能材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的储氧材料Cu_mCe_n的XRD谱；

图2A为本发明实施例提供的储氧材料Cu_mCe_n中二相晶胞体积的变化规律一图；

图2B为本发明实施例提供的储氧材料Cu_mCe_n中二相晶胞体积的变化规律二图；

图3为本发明实施例提供的储氧材料Cu_nCe_m的H₂-TPR图；

图4为本发明实施例提供的储氧材料Cu_nCe_m的OSC与Ce/(Cu+Ce)摩尔分数曲线图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种储氧材料，该储氧材料为由氧化铜和氧化铈组成的二相共生共存体系，其中铜与铈的原子比为2：8～9：1。其中，氧化铜为单斜晶系氧化铜，氧化铈为立方晶系氧化铈。

本发明实施例还提供一种制备上述储氧材料的方法，包括以下步骤：