物催化剂CeO2-Co3O4的制备方法，其具体步骤如下： (1)首先将Co(NO3)2 · 6H20、沉淀剂尿素和表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)溶 于I OOmL去离子水中搅拌均匀形成混合溶液。其中混合溶液Co2+摩尔浓度为0.04mo 1/L，沉淀 剂尿素的摩尔浓度为〇.16mol/L，表面活性剂CTAB的质量浓度为15g/L; (2) 将混合溶液置于反应釜中，在温度为150°C条件下进行水热反应10h，反应完成后进 行洗涤、离心(离心速率为6000印111)，分离得到&3(0!〇\((1)3)().5(2-\)*11!12〇碱式盐前驱体沉淀 物(其中x<2); (3) 将步骤(2)得到的Co(0H)x(C03)Q.5(2- χ) · ηΗ20碱式盐前驱体溶于IOOmL去离子水中， 然后加入金属硝酸盐Ce(NO3) 3 · 6H20、沉淀剂尿素和稀释剂聚乙二醇-400搅拌（以200r/min 的搅拌速度搅拌30min)均匀得到混合液。其中混合液中Co2+和Ce3+的摩尔浓度比为10:1，沉 淀剂尿素与Ce 3+的摩尔浓度比为4:1，稀释剂聚乙二醇-400的加入量为4ml; (4) 将步骤(3)得到的混合液置于反应釜中，在温度为140°C下进行水热反应18h，搅拌 速度为400r/min，离心分离(离心速率为6000rpm)出沉淀； (5) 将步骤(4)得到的沉淀洗涤、烘干(在80°C恒温下烘干12h)后，以升温速率为2°C/ min升至温度为400°C并焙烧4h，制备得到片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce〇2_C〇3〇4。
[0020] 上述实施例1、2和3分别制备得到的片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-C〇3〇4应用在CO催化氧化为CO 2的具体过程为： 常压下，将0.2g实施例1、2、3制备得到的片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O 4以及通过现有的共沉淀法得到的纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O 4分别装入固定 床反应器的石英管中部。仪器校准后，通入高纯N2(纯度为99.99%，气体流量为200ml/min) 30min，以充分排除其他杂质气体。然后，切换反应气（1%C0-10%0 2-89%N2,气体流量为200 ml/min)通入反应装置，并以5 -Γ/min的升温速率进行程序升温反应，产物气由气相色谱 仪在线进行分析，计算CO转化率，CO转化率结果表如表1所示。
[0021] 表1
注:Tiq表示CO转化率为10%时的温度;T9q表示CO转化率为90%时的温度。
[0022]表1中可以看出：采用现有的共沉淀法制备得到的Ce〇2_Co3〇4催化剂在CO催化氧化 中CO起始反应温度和T1Q都较上述实施例中的纳米CeO2-Co3O 4催化剂更高。说明采用本技术 方案实现的片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co 3O4具有更优异的CO催化活性。 [0023] 实施例4 该片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O4的制备方法，其具体步骤如下： (1) 首先将Co(NO3)2 · 6H20、沉淀剂尿素和表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)溶 于IOOmL去离子水中搅拌均匀形成混合溶液;其中混合溶液Co 2+摩尔浓度为0.04mol/L，沉淀 剂尿素的摩尔浓度为0.10m〇l/L，表面活性剂CTAB的质量浓度为lg/L; (2) 将混合溶液置于反应釜中，在温度为95°C条件下进行水热反应15h，反应完成后进 行离心分离(离心速率为6000印111)得到&3(0!〇\((1)3)().5(2-\)*11!12〇碱式盐前驱体沉淀物(其 中x<2); (3) 将步骤(2)得到的0.002111〇1(：〇(0!〇4〇)3)().5(2-^11!1 20碱式盐前驱体经过洗涤、离 心后溶于IOOmL去离子水中，然后加入金属硝酸盐Ce(NO3) 3 · 6H20、沉淀剂尿素和稀释剂聚 乙二醇-400搅拌（以200r/min的搅拌速度搅拌30min)均匀得到混合液，其中混合液中Co 2+和 Ce3+的摩尔浓度比为10:1，沉淀剂尿素与Ce3+的摩尔浓度比为6:1，稀释剂聚乙二醇-400的 加入量为每升去离子水40ml稀释剂聚乙二醇-400(4ml); (4) 将步骤(3)得到的混合液置于反应釜中，在温度为120°C下进行水热反应20h，搅拌 速度为400r/min，反应结束后冷却至室温，离心(离心速率为6000rpm)分离出沉淀； (5) 将步骤(4)得到的沉淀洗涤、烘干(在80°C恒温下烘干12h)后，以升温速率为1°C/ min升温至300°C并恒温焙烧8h，制备得到片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce〇2_C〇3〇4。
[0024] 实施例5 该片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O4的制备方法，其具体步骤如下： (1) 首先将Co(NO3)2 · 6H20、沉淀剂尿素和表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)溶 于I OOmL去离子水中搅拌均匀形成混合溶液。其中混合溶液Co2+摩尔浓度为0.04mo 1/L，沉淀 剂尿素的摩尔浓度为〇.20mol/L，表面活性剂CTAB的质量浓度为12g/L; (2) 将混合溶液置于反应釜中，在温度为158°C条件下进行水热反应4h，反应完成后进 行洗涤、离心(离心速率为6000印111)，分离得到&3(0!〇\((1)3)().5(2-\)*11!12〇碱式盐前驱体沉淀 物(其中x<2); (3) 将步骤(2)得到的Co(0H)x(C03)Q.5(2- χ) · ηΗ20碱式盐前驱体溶于IOOmL去离子水中， 然后加入金属硝酸盐Ce(NO3) 3 · 6H20、沉淀剂尿素和稀释剂聚乙二醇-400搅拌（以200r/min 的搅拌速度搅拌30min)均匀得到混合液。其中混合液中Co2+和Ce3+的摩尔浓度比为1:1，沉 淀剂尿素与Ce 3+的摩尔浓度比为10:1，稀释剂聚乙二醇-400的加入量为IOml; (4) 将步骤(3)得到的混合液置于反应釜中，在温度为180°C下进行水热反应12h，搅拌 速度为400r/min，反应结束后冷却至室温，离心(离心速率为6000rpm)分离出沉淀； (5) 将步骤(4)得到的沉淀洗涤、烘干(在80°C恒温下烘干12h)后，以升温速率为5°C/ min升至温度为900 °C并焙烧14h，制备得到片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce〇2_ C〇3〇4〇
[0025] 以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述 实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前 提下作出各种变化。
【主权项】
1. 一种片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce02-C〇3〇4的制备方法，其特征在于具体 步骤如下： (1) 首先将Co(N03)2 · 6H20、沉淀剂尿素和表面活性剂CTAB溶于去离子水中并搅拌均 匀，形成混合溶液； (2) 将混合溶液置于反应釜中，在温度为95~158°C条件下进行水热反应4~16h，反应 完成后进行洗涤、离心，分离得到C 〇(0H)x(C03)q.5( 2-x) · ηΗ20碱式盐前驱体沉淀物，其中x<2; (3) 将步骤(2)得到的(：〇(0!1\(0)3)().5(2-^11!120碱式盐前驱体溶于去离子水中，然后加 入金属硝酸盐Ce(N0 3)3 · 6H20、沉淀剂尿素和稀释剂聚乙二醇-400搅拌均匀得到混合液，其 中混合液中Co2+和Ce 3+的摩尔浓度比为1~20:1，沉淀剂尿素与Ce3+的摩尔浓度比为4~10: 1，稀释剂聚乙二醇-400的加入量为每升去离子水40~100ml聚乙二醇-400; (4) 将步骤（3)得到的混合液置于反应釜中，在温度为120~180°C进行水热反应12~ 20h，反应结束后冷却至室温，离心分离出沉淀； (5) 将步骤(4)得到的沉淀洗涤、烘干后，以升温速率为1~5°C/min升温至300~900°C并 恒温焙烧4~14h，制备得到片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce0 2-C〇3〇4。2. 根据权利要求1所述的片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂Ce02-C〇3〇4的制备方法， 其特征在于:所述步骤(1)中混合溶液Co 2+摩尔浓度为0.04mol/L，沉淀剂尿素的摩尔浓度为 0.10~0.20mol/L，表面活性剂CTAB的质量浓度为1~15g/L。
【专利摘要】本发明涉及一种片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O4的制备方法，属于催化材料制备技术领域。首先将Co(NO3)2·6H2O、沉淀剂尿素和表面活性剂CTAB溶于去离子水中并搅拌均匀，形成混合溶液；将混合溶液置于反应釜中进行第一次水热反应，分离得到Co(OH)x(CO3)0.5(2-x)·nH2O碱式盐前驱体沉淀物，其中x﹤2；将得到的Co(OH)x(CO3)0.5(2-x)·nH2O碱式盐前驱体溶于去离子水中，然后加入金属硝酸盐Ce(NO3)3·6H2O、沉淀剂尿素和稀释剂聚乙二醇-400搅拌均匀得到混合液；将得到的混合液置于反应釜中进行第二次水热反应；将水热反应得到的沉淀洗涤、烘干后，恒温焙烧，制备得到片状形貌纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O4。本发明制备得到的纳米复合金属氧化物催化剂CeO2-Co3O4具有更多优势暴露活性晶面的片状微观形貌、具有更高活性和CO催化选择性。
【IPC分类】B01D53/62, B01J23/83, B01D53/94
【公开号】CN105597769
【申请号】CN201610009223
【发明人】王 华, 曾良鹏, 李孔斋, 黄樊, 魏永刚, 祁先进, 祝星, 郑敏
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月8日