[发明专利]一种氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂及其制备方法

说明书

一种氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂及其制备方法，涉及贵金属催化技术领域，本发明提供的一种氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：将Pd/Al₂O₃负载型催化剂、L‑精氨酸、硝酸铈和溶剂混合，依次进行包覆和焙烧，得到氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂。利用本发明所述的制备方法制备得到的氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂不仅具有较好的低温活性，还具有较优异的高温热稳定性。

技术领域

本发明涉及贵金属负载型催化剂技术领域，尤其涉及一种氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展以及人民群众出行需求的不断提高，我国汽车工业迅猛的发展，导致机动车数量快速增长，汽车保有量不断增加，使得我国移动源污染排放问题日益突出。目前催化净化技术是降低汽车尾气排放最有效的方法，贵金属Pt、Rh、Pd在汽车尾气催化反应中表现出优越的催化活性，是机动车用三效催化剂的活性组分。但贵金属资源日益枯竭，价格日益增长，贵金属减量技术是车用催化剂行业的巨大挑战。纳米催化的发展大大地提高了催化剂的催化效率。但由于贵金属纳米催化剂的热稳定性差，在催化反应过程中贵金属纳米粒子极易烧结失活，严重影响其工业应用。现在车用催化剂的工作温度可达800℃以上，显而易见的是贵金属纳米粒子在使用过程中会发生严重的烧结失活，故提高贵金属催化剂的热稳定性是目前面临的主要问题之一。

目前，三效催化剂主要是负载型三效催化剂，贵金属纳米粒子的热稳定性严重影响催化剂的催化活性，很多科研工作者围绕如何提高贵金属纳米粒子热稳定性展开了一系列工作，目前研究比较广泛的方法是将氧化物对贵金属纳米粒子进行包裹以提高催化剂的高温热稳定性。路军岭等(science,2012,335(6073)1205-1208)使用原子层沉积法对催化剂整体进行Al₂O₃涂层的包裹，当进行45圈Al₂O₃沉积包裹后，其催化剂在675℃下反应28h后，催化剂的形貌及活性没有发生明显改变，能够有效地防止催化剂在高温应用时出现纳米粒子烧结的情况；覃勇等(Chem.Eur.J.2016,22,8438-8443)利用原子层沉积法对Al₂O₃限域的Pt纳米粒子进行ALD Al₂O₃薄层修饰以最大化金属-氧化物界面，不仅提高了催化剂的催化活性，其稳定性也得到了一定的提高。但上述原子层沉积过程需要特定的仪器设备，且沉积所需前驱体价格昂贵，无法大批量对催化剂进行处理，故不适宜实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作过程简单、抗高温效果良好且成本较低的制备氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将Pd/Al₂O₃负载型催化剂、L-精氨酸、硝酸铈和溶剂混合，依次进行包覆和焙烧，得到氧化铈选择性包覆负载型钯催化剂。

优选的，所述Pd/Al₂O₃负载型催化剂中Pd的负载量为0.5wt％～5wt％。

优选的，所述Pd/Al₂O₃负载型催化剂中的Pd与所述硝酸铈的摩尔比为1：(10～30)。

优选的，所述L-精氨酸与所述硝酸铈的摩尔比为(2.5～10)：1。

优选的，所述包覆的温度为60～100℃，所述包覆的时间为8～24h。

优选的，所述焙烧的温度为500～900℃，所述焙烧的时间为2～8h。

在本发明中，所述溶剂优选为去离子水或/和乙醇的混合液；