[发明专利]催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂由CeO₂纳米晶堆积而成，其中，

所述CeO₂纳米晶的晶格中掺杂有过渡金属，并且，

所述催化剂具有由CeO₂纳米晶堆积所形成多个孔道结构，所述孔道结构的平均孔径为2～20nm。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，单个所述CeO₂纳米晶的平均直径为2～30nm；和/或，所述催化剂中的过渡金属元素与Ce元素的摩尔比为1:99～30:70。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂表示为：

TM_n％-CeO₂

其中，TM表示过渡金属元素，n％表示过渡金属元素占所述催化剂中总的金属元素的摩尔百分含量，所述n的值为1-30；

优选地，所述过渡金属元素包括Fe、Mn、Co、Cu、Ni、Zn、V、Cr、Ti、Pd、Ag、Cd中的一种或两种以上的组合。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将铈前驱体、过渡金属前驱体、络合剂在溶剂中混合，得到混合溶液；

使所述混合溶液中的溶剂挥发，形成凝胶产物；

将所述凝胶产物引燃并老化，得到燃尽粉末；

对所述燃尽粉末进行煅烧，得到催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铈前驱体与所述过渡金属前驱体质量比为5:1～200:1；和/或，所述络合剂的质量与所述铈前驱体与所述过渡金属前驱体的总质量的比为1:10～2:1。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述络合剂的质量浓度为0.5～250mg/mL；和/或，所述混合溶液中，所述铈前驱体和过渡金属前驱体的总质量浓度为0.5～250mg/mL。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述络合剂包括柠檬酸、EDTA、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物、西曲溴铵中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，通过加热的方式使所述混合溶液中的溶剂挥发；优选地，所述加热的温度为40～120℃，所述加热的时间为0.5～48h；和/或

通过升温的方式使所述凝胶产物引燃；优选地，所述引燃的温度为130～250℃，所述老化的时间为0.5～48h。

9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧为在氧气含量1～100％条件下煅烧；所述煅烧的温度为200～800℃，所述煅烧的时间为0.5～12h。

10.一种根据权利要求1-3任一项所述的催化剂在催化氧化挥发性有机物的用途。