[发明专利]一种一氧化碳低温完全氧化反应方法

权利要求书

1.一种一氧化碳低温完全氧化反应方法，所述方法包括使用一种催化剂在温度为100～180℃下催化一氧化碳完全氧化，所述催化剂为杂化纳米结构Pt催化剂，记为Pt/@-FeO_x/SiO₂，该催化剂以Pt为活性组分、以FeO_x呈单层或多层涂覆或负载在SiO₂上为复合载体，其中以Fe₂O₃计算的FeO_x占复合载体FeO_x/SiO₂总质量的5～20wt％，活性组分Pt占所述催化剂总质量的0.5～2wt％；所述杂化纳米结构Pt催化剂的制备方法包括首先采用沉淀剂和沉积沉淀法将FeO_x涂覆或负载在SiO₂上，得到所述复合载体；再在紫外光的照射下，使用光催化还原法将活性组分Pt纳米颗粒锚定或负载到所述复合载体上，即可制备出所述催化剂。

2.根据权利要求1所述反应方法，其特征在于，所述催化剂制备方法中使用的沉淀剂为氨水、碳酸铵和碳酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述反应方法，其特征在于，先对催化剂进行预处理，再将催化剂用于完全氧化所述一氧化碳，所述催化剂的预处理在氢气含量为10-50vol％的惰性气体中进行，预处理温度在150℃-230℃，预处理时间为30min-120min，所述惰性气体优选为氩气。

4.根据权利要求3所述反应方法，其特征在于，对催化剂进行预处理后，先将预处理后的催化剂降温至室温，再将该催化剂用于催化一氧化碳完全氧化。

5.根据权利要求1所述反应方法，其特征在于，催化剂中以Fe₂O₃计算的FeO_x占复合载体FeO_x/SiO₂总质量的7.5～15wt％。

6.根据权利要求1所述反应方法，其特征在于，活性组分Pt占所述催化剂总质量的0.5～1.5wt％。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述反应方法，其特征在于，催化一氧化碳完全氧化的温度为120～150℃。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述反应方法，其特征在于，所述杂化纳米结构Pt催化剂的具体制备过程如下：

步骤1、配制沉淀剂溶液；

步骤2、配置含铁和二氧化硅的溶液，具体为先将硝酸铁或氯化铁溶解到去离子水中，搅拌均匀，形成含铁溶液，再将适量气相法SiO₂加入含铁溶液中，搅拌均匀，得到含铁和二氧化硅的溶液；步骤1和2可以任意先后或同时进行；

步骤3、在温度为50-80℃下，向步骤2所得溶液中加入步骤1配制的沉淀剂溶液，使得溶液pH为8～9后，保持反应温度为50-80℃继续搅拌30min以上；

步骤4、将步骤3所得溶液冷却、固液分离，所得固体经洗涤、干燥、在380～600℃下焙烧以及将焙烧所得固体研磨后得到所述复合载体；焙烧时间为2小时以上；

步骤5、将所述复合载体分散于去离子水中，加入甲醇作为光催化还原辅助剂，加入氯铂酸溶液后，超声振荡分散，然后在紫外光照射下反应，反应后的溶液经固液分离，固液分离所得的固体经洗涤和60～120℃真空干燥箱中干燥后得到所述杂化纳米结构Pt催化剂。

9.根据权利要求8所述反应方法，其特征在于，所述步骤3中，继续搅拌的时间为30～120min。

10.根据权利要求8所述反应方法，其特征在于，所述步骤4中，焙烧温度为400～500℃，焙烧时间为3～6小时。