催化劑及制備方法

  CO是大气中最常见的污染物之一。在CO排除的诸多技术中，催化氧化法是目前最常用且最有效的排除技术之一。然而，当反应气中含有少量NO时，CO氧化反应受到克制。Hao 等(X.H.Hao, et al.，Top.Catal.，2009，52:1946-1950)研宄表明，NO 显著地克制了Pt,Pd催化剂上CO氧化反应活性，其原因是NO分子与CO分子在催化剂外表活性位产生竞争吸附，从而克制了 CO在催化剂外表的吸附。Bauer等(J.C.Bauer, et al., Catal.Today,2014，231:15-21)研宄了 Au-Cu/S1jf化剂上CO氧化反应，反应气中进入500ppm NO后，CO转化率达成90%时的温度T9Q%明显升高。因此，在NO存在的条件下，CO优先催化氧化是一个值得注目的问题。金属氧化物担载的高疏散的纳米金具有很好的低温CO氧化活性，同时还具有良好的抗水性和稳定性，从而备受注目。金催化剂在汽车尾气净化、燃料电池原料气纯化、室内空气净化等方面获得应用。由于Au与载体的协同作用，将Au负载到金属氧化物特别是还原性金属氧化物载体上，有利于CO氧化。用于CO优先氧化反应的金属氧化物负载Au催化剂(如Au/A1203、Au/Ti02、八11/(^02等)均表现出较好的CO优先氧化活性。另外，复合金属氧化物负载Au催化剂与单一金属氧化物负载Au催化剂相比，添加的金属氧化物(例如:Au/Cu0-Ti02、Au/Mn0x-Ce02、么11/^602-1102等)有利于Au在催化剂外表形成部分氧化态的Au物种，提高Au的催化活性。Fonseca等(J.da S.L.Fonseca，et al., Catal.Today, 2012，180:34-41)采用等体积浸渍法和沉积法制备了 Au/Cu0-Ce02催化剂，关于CO的优先氧化具有较好的催化活性。目前，尚无文献和专利报道过使用浸渍法和聚乙烯醇保护的硼氢化钠还原法制备Au/Cu0/Ce02-Ti0jf催化剂以及在少量NO存在条件下对一氧化碳优先氧化的催化性能研宄。因此，本文具有显著的创新性。

本文的目的在于提供浸渍法和聚乙烯醇保护的硼氢化钠还原法制备优先氧化CO 的 Au/Cu0/Ce02-Ti02化剂的方法。的确制备方案如下：

(I)第一制备 Cu0/Ce02-Ti02；

(2)避光，冰水浴条件下，将氯金酸溶液进入到PVA的水溶液中，均匀搅拌，随后敏捷进入过量硼氢化钠水溶液，搅拌30min后，即制得Au纳米胶；采用浸渍法，向Au纳米胶中进入步骤(I)制备的Cu0/Ce02-Ti02，在搅拌下进行吸附，待胶液弄清后，过滤、洗涤并于110°C下干亢12h，将所得固体放入马弗炉中，以5°C /min的速率升温至300°C并焙烧4h，即制得 Au/Cu0/Ce02-Ti0jf 化剂。

其中Cu0/Ce02-Ti02的制備方法，其步驟如下:

(I)取一定量的Ce(NO3)3.6Η19室温下进入到去离子水中搅拌至全部溶解，按比例进入T12(Ρ25)，继续浸渍搅拌30min，110°C烘箱干亢12h后，再将所得固体放入管式炉中，在空气气氛(200mL/min)中以5°C /min的速率升温至450°C焙烧4h，即获得CeO2-T1^体；

(2)取一定量的Cu(NO3)2CH2O搅拌条件下溶于去离子水，接着将步骤⑴制得的CeO2-T12载体置于上述溶液中，充分浸渍搅拌30min，110°C烘箱干亢12h后，将所得固体放入管式炉中，在空气气氛(200mL/min)以5°C /min的速率升温至450°C并焙烧4h，即获得Cu0/Ce02-Ti02o

本方案具有原料廉价易得，制备过程简单，产物粒子形貌和粒径可控。本发明制备的特别1.25wt% Au/l-5wt% Cu0/Ce02-Ti02催化剂具有精良的催化活性，在CO优先氧化土地具有良好的应用前景。