[发明专利]一种有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂

权利要求书

1.一种有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂，其中，该催化剂的分子式为Ce_1-xZr_xO₂，0.5≤x﹤1；大孔为三维有序结构，大孔孔壁上的介孔为有序的类二维六方孔道结构；大孔的孔径为100-450nm，介孔的孔径为3-8nm；

制备所述有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂的方法包括以下步骤：

以三嵌段共聚物作为介孔模板剂，制备含有铈锆的前驱体溶液；

以胶体晶体模板作为大孔模板剂，使用上述前驱体溶液对胶体晶体模板进行浸渍、陈化，得到陈化产物；

对陈化产物进行焙烧，制得有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂；

所述浸渍、陈化的步骤包括：在蒸发容器中，将制得的前驱体溶液淋在胶体晶体模板上，然后将蒸发容器在35-40℃，-0.08至-0.1MPa的环境下进行陈化。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，该催化剂的比表面积为70-90m²/g。

3.权利要求1或2所述的有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

以三嵌段共聚物作为介孔模板剂，制备含有铈锆的前驱体溶液；

以胶体晶体模板作为大孔模板剂，使用上述前驱体溶液对胶体晶体模板进行浸渍、陈化，得到陈化产物；

对陈化产物进行焙烧，制得有序大孔-有序介孔复合孔道铈锆金属氧化物催化剂；

所述浸渍、陈化的步骤包括：在蒸发容器中，将制得的前驱体溶液淋在胶体晶体模板上，然后将蒸发容器在35-40℃，-0.08至-0.1MPa的环境下进行陈化。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在浸渍、陈化中，前驱体溶液的用量为至少可将胶体晶体模板完全浸没。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述陈化的时间为38-48h。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，在陈化产物进行焙烧前，还包括对陈化产物进行洗涤、干燥的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，洗涤中所用的溶剂为醇；干燥的条件是在30-50℃干燥12-48h。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述醇为乙醇。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述焙烧的条件为：在有氧条件下，以1-2℃/min的速度升温至400-450℃，保持最高温度4-6h后自然降温。

10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述三嵌段共聚物包括表面活性剂F127或P123；

所述胶体晶体模板为聚甲基丙烯酸甲酯微球，微球的直径在150-600nm内可调。

11.根据权利要求3所述的方法，其中，制备含有铈锆的前驱体溶液时，使用的溶剂为乙醇，具体操作包括：

将三嵌段共聚物溶解于乙醇中，搅拌至溶液澄清，记为溶液A；

将硝酸铈和二氯氧化锆溶解于乙醇中，搅拌至溶液澄清，记为溶液B；其中，每0.8-1.2g三嵌段共聚物使用10-20mmol的硝酸铈+二氯氧化锆；

将溶液B缓慢滴入溶液A中，滴速控制在1-2drop/s，恒温搅拌3-7h，制得含有铈锆胶束的前驱体溶液。

12.根据权利要求3所述的方法，其中，所述胶体晶体模板是通过以下方法制备的：

在加热条件下，将甲基丙烯酸甲酯溶于去离子水中，得到乳化液；

向乳化液中加入引发剂，反应1.5-2.5h后，得到白色悬浊液；

对悬浊液进行离心分离以除去上层清液，将剩余固体物进行干燥，得到胶体晶体模板。