[发明专利]一种一氧化碳富氢条件下优先氧化催化剂的制备及其在选择性氧化反应中的应用

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，包括Au纳米颗粒，氧化钛载体和惰性氧化物，所述Au纳米颗粒负载于氧化钛载体上；所述惰性氧化物位于Au纳米颗粒和氧化钛载体接触的界面处；所述惰性氧化物为氧化铅；所述催化剂制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将HAuCl₄水溶液加入聚乙烯醇(PVA)水溶液中，搅拌，然后加入硼氢化钠(NaBH₄)水溶液，5-50℃下搅拌0.2-2h，加入TiO₂，用醋酸溶液将pH值调到5-9，搅拌1-6h，抽滤，水洗至中性；真空干燥，焙烧，得到Au/TiO₂；

(2)将上述Au/TiO₂加入含Pb(NO₃)₂的硝酸水溶液中，以Na₂S₂O₈为电子牺牲剂，以紫外光照射1-10小时，过滤、洗涤，烘干，焙烧得到所述催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，氧化钛为载体，金的负载量为0.1-5％，惰性氧化物的负载量为0.1％-10％。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的步骤(1)HAuCl₄水溶液的浓度在10-100mmol/L；所述的步骤(1)中PVA水溶液的浓度为10-60mmol/L。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的步骤(1)HACl₄水溶液中Au与NaBH₄的摩尔比在1:0.5-1:8；所述的步骤(1)中加入的TiO₂与HACl₄水溶液中Au的质量之比为20:1-200:1；所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇与Au的摩尔比例为1:50-50:1。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的步骤(1)中所述焙烧为300-500℃焙烧4-10h，从室温至焙烧温度的升温速率2℃/min。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的步骤(2)中Pb的硝酸盐酸性水溶液中，Pb离子的质量浓度为0.1％-5％；所述的步骤(2)中加入Na₂S₂O₈ ，使加入后溶液中Na₂S₂O₈的质量浓度为0.05％-5％。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于：所述Pb离子的质量浓度为1％。

8.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的步骤(2)中在马弗炉中的焙烧温度200-600℃，保留时间1-2h。

9.一种权利要求1所述的催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂用于富氢条件下的一氧化碳选择性氧化。

10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述选择性氧化反应选用固定床反应器，反应压力为常压，反应气体含有0.1-3.0vol％CO，0.05-3vol％O₂，0-25vol％CO₂，0-20vol％H₂O，40-60vol％H₂，并以氮气为平衡气，体积空速为1000-40000h^-1。