[发明专利]一种多孔氧化铈掺杂氧化锆材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔氧化铈掺杂氧化锆材料，其特征在于，所述多孔氧化铈掺杂氧化锆材料的组成为Ce_0.97Zr_0.03O₂；

优选的，所述多孔氧化铈掺杂氧化锆材料的孔隙率为55-65％。

2.权利要求1所述的多孔氧化铈掺杂氧化锆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将锆离子溶液、铈离子溶液与EDTA、草酸混合，调节pH，加热搅拌，蒸发结晶，煅烧，得到粉末；

(2)将所述粉末与乙醇混合，然后加入淀粉，研磨，过筛，加热干燥，得到混合粉体；

(3)将所述混合粉体与石墨粉混合研磨，压制成型，烧结，即得。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锆离子溶液、铈离子溶液、EDTA、草酸的摩尔比为3：97：145-147：320-323。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锆离子溶液为ZrO(NO₃)₂·2.3H₂O的硝酸溶液；

优选的，所述硝酸的质量分数为8-15％；

优选的，所述铈离子溶液为Ce(NO₃)₃·6H₂O的水溶液。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述调节pH的步骤包括：加入氨水，将pH调至9-11；

优选的，所述加热搅拌的条件包括：在温度为70-90℃，转速为300-500rpm的条件下搅拌5-10h；

优选的，所述煅烧的条件包括：在500℃-950℃的温度下煅烧4-6h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述乙醇的加入量为粉末质量的2～4倍；

优选的，所述乙醇的质量分数为30-40％；

优选的，所述淀粉的加入量为粉末质量的2-4％。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述研磨为球磨；

优选的，所述研磨的时间为20-28h；

优选的，所述过筛的筛网孔径为1mm；

优选的，所述加热干燥的温度为50-70℃，时间为20-30h。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述石墨粉的加入量为混合粉体质量的10-30％。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述烧结的条件包括：(a)以5℃/秒的升温速率升温至400-600℃；(b)以1℃/秒的升温速率升温至900-1100℃，保温1-3小时；(c)以3℃/秒的升温速率升温至1400-1600℃，保温4-6小时；(d)以5℃/秒的冷却速度冷却至室温；

优选的，所述烧结的条件包括：(a)以5℃/秒的升温速率升温至500℃；(b)以1℃/秒的升温速率升温至1000℃，保温2小时；(c)以3℃/秒的升温速率升温至1500℃，保温5小时；(d)以5℃/秒的冷却速度冷却至室温。

10.权利要求1所述的多孔氧化铈掺杂氧化锆材料在制氢、净化尾气中的应用。