[发明专利]一种低温氧化一氧化碳催化剂

说明书

本发明属于一种催化剂，具体地说涉及一种低温催化氧化一氧化碳的催化剂。

近几年来，由于环保的特殊要求，如空气净化装置、防毒面具、CO气体传感器，密闭循环的CO₂激光器的产生和发展，对高效CO低温氧化催化剂的需求大大增加。过去所用的催化剂有非贵金属催化剂(即CuMn₂O₄催化剂)和贵金属催化剂。非贵金属催化剂因其成本低、活性高，是过去常用的一种低温氧化催化剂，其缺点是非常容易失活，特别是在有水蒸气存在情况下，其活性仅能维持十几分钟或几十分钟。而贵金属催化剂虽然稳定性好，但贵金属含量太高，成本昂贵。如US4490482公开的一种催化氧化CO的Pd/SnO₂催化剂，由于贵金属含量高，制作成本高，无法在工业上应用。目前，人们开始注意到贵金属和一些过渡金属氧化物之间所产生的协同作用对改善催化剂性能方面的作用，也就是说，在催化剂中添加一定量的金属氧化物，它与贵金属产生的协同作用可以使贵金属用量减少的情况下，催化性能不改变，这样就降低了催化剂的制作成本，有利于工业化。目前这方面的专利有CN1053017A，该专利中公开的催化剂为Pd-Ni/SnO₂，其中Pd含量为0.5-3.0(wt)％，催化效率在常温以上，常压下为50-98％，但其使用空速低，仅为1100h^-1，而且在Pd含量达到3.0(wt)％时，其最高催化效率也仅为98％，因此，这类催化剂还有待于改进。

本发明的的发明目的是开发一种成本低、催化效率高且使用空速高的CO低温氧化催化剂。

本发明的发明目的是这样实现的，以不同比例的CeO₂-TiO₂复合氧化物为载体，用湿化学浸渍法将贵金属Pd浸渍到载体上。

该催化剂以CeO₂-TiO₂复合氧化物为载体，以Pd为活性组分，当载体为100(wt)时，Pd为0.2-2％(wt)，所述CeO₂-TiO₂复合氧化物载体是经水凝胶、醇凝胶或气凝胶焙烧后得到的产物，其Ce∶Ti(摩尔比)为0.05-0.5。

本发明的催化剂的制备方法如下：

采用常用的等体积浸渍法制备，Pd的前驱物可以是PdCl₂、Pd(OAc)₂、(NH₄)₂PdCl₂或Pd的有机络合物等，配制成浓度为0.02g.ml^-1-0.05g.ml^-1之间的Pd的水溶液或其它溶液，量取一定量的此溶液，用水稀释到一定体积，加入等体积的备用CeO₂-TiO₂复合氧化物(Ce∶Ti摩尔比＝0.05-0.5)，放置8-48小时后，在红外灯下烘干，再在500-600℃下焙烧3小时，即得不同Pd含量(0.2-2％)的催化剂。

CeO₂-TiO₂复合氧化物载体的制备：

在浓度为0.15mol.l^-1-0.3mol.l^-1之间的TiCl₄水溶液中，加入浓度在0.45mol.l^-1-2.274mol.l^-1之间的Ce(NO₃)₃·6H₂O水溶液，混合均匀后，浓氨水(28％)作沉淀剂，采用正滴或反滴方法调节pH值在8-10.5之间，得到水凝胶，陈化2-24小时，水洗后，经不同方法干燥后，然后在空气中，500-600℃下焙烧3小时，分别得到CeO₂-TiO₂复合水凝胶载体、醇凝胶载体、气凝胶载体。经压片，筛分后取粒径为0.25-0.5mm之间的颗粒，备用。

本发明的低温氧化CO的Pd/CeO₂-TiO₂催化剂与现有的低温氧化催化剂相比具有如下特点：