本发明专利技术涉及一种固溶体载体催化剂，具体涉及一种低成本高性能载体催化剂，化学成分组成及重量含量为：氧化铈10-30份、氧化锆10-30份、氧化铝30-50份和其他稀土氧化物：1-20份；其中，其它稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钇和氧化钐的混合物。本发明专利技术还提供其制备方法，将所有原料混合，加表面活性剂，然后调pH至8-10后得到胶状沉淀物，焙烧后得到产品。本发明专利技术克服了在铈锆载体中进行掺杂所产生的掺杂缺陷，同时大大提高载体催化剂的热稳定性和老化比表面积、储氧量等性能指标；本发明专利技术还提供其制备方法，原料价格便宜，工艺过程简单，有利于规模化工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种固溶体载体催化剂，具体涉及一种低成本高性能载体催化剂，化学成分组成及重量含量为：氧化铈10-30份、氧化锆10-30份、氧化铝30-50份和其他稀土氧化物：1-20份；其中，其它稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钇和氧化钐的混合物。本专利技术还提供其制备方法，将所有原料混合，加表面活性剂，然后调pH至8-10后得到胶状沉淀物，焙烧后得到产品。本专利技术克服了在铈锆载体中进行掺杂所产生的掺杂缺陷，同时大大提高载体催化剂的热稳定性和老化比表面积、储氧量等性能指标；本专利技术还提供其制备方法，原料价格便宜，工艺过程简单，有利于规模化工业化生产。【专利说明】
本专利技术涉及一种固溶体载体催化剂，具体涉及一种。
技术介绍
氧化铈作为一种重要的催化剂载体，具有独特的储氧能力和其他优异性能。铈离子在氧化或还原气氛下发生Ce3+和Ce4+间的氧化还原反应，从而实现储氧和放氧功能，有助于实现汽车尾气等的催化转化，但纯的氧化铈在高温下极易烧结，导致储放氧能力下降，通过向氧化铈中掺杂适量的锆形成铈锆基氧化物固溶体，可以很大程度上提高氧化铈高温抗老化性和储放氧性能，因此，围绕着铈锆基氧化物固溶体的合成研究受到人们的广泛关注。但是现有的氧化铈载体催化剂存在生产成本高、粉体团聚严重、比表面积小等缺陷。 现有技术中多数以碳酸铈、氢氧化铈、氯化铈铵、四价氯化铈作为生产氧化铈的主要原料，以上这些原料存在生产成本高以及环境污染严重的缺陷，所以难于实现产业化；再有，目前多数研究仍徘徊于高压反应、微波反应以及介孔反应的领域，该实验方案存在投资大、生产成本高、危险系数高、过程控制繁琐，不易实现产业化。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种低成本高性能载体催化剂，克服了在铈锆载体中进行掺杂所产生的掺杂缺陷，同时大大提高载体催化剂的热稳定性和老化比表面积、储氧量等性能指标；本专利技术还提供其制备方法，原料价格便宜，工艺过程简单，有利于规模化工业化生产。 本专利技术所述的低成本高性能载体催化剂，化学成分组成及重量含量为: 氧化铺10-30份、氧化错10-30份、氧化招30-50份和其他稀土氧化物1_20份； 其中,其它稀土氧化物为:氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钇和氧化钐的混合物。 优选的化学成分组成及重量含量为: 氧化铺10-30份、氧化错10-30份、氧化招30-50份、氧化镧0.5_1份、氧化镨0.5-1份、氧化钕2-3份、氧化钇3-4份和氧化钐5-8份。 本专利技术选择氧化铝作为主要化学成分，因为与氧化铈、氧化锆相比，氧化铝价格低廉，但是在高温焙烧时，氧化铝会通过表面阴、阳离子空位迁移和羟基脱水发生Y — a转变，使比表面积急剧下降，导致载体催化剂失去活性。除此之外，纯的CeO2在高温下容易发生烧结、颗粒长大，导致比表面积减小，从而使储氧能力下降，并且还会和氧化铝相互作用形成CeAlO3，从而使储氧能力下降，因此改善CeO2的热稳性非常重要。本专利技术通过选择合适的稀土氧化物(氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钇和氧化钐)与氧化铝进行掺杂结合，在高温状态下，抑制氧化铝的物相转变，并形成钙钛矿型的REAlO3化合物，在高温反应过程中，以REAlO3作为反应核，通过界面方式牢固的锚定在Al2O3晶格的边角上，阻止了烧结和表面扩散，进一步抑制了 Y相的转变。 所述的低成本高性能载体催化剂的制备方法，包括以下步骤: (I)将氯化铈、硝酸锆、硝酸铝和其它稀土氧化物对应的盐的水溶液混合得到混合液，混合液的浓度控制在0.4-0.5mol/L,料液pH值控制在1_3之间，充分搅拌均匀； (2)加入重量分数的为混合液的0.1-1%的表面活性剂，搅拌均匀后放置在恒温槽中静置1-2小时； (3)在室温状态下将氨水或氢氧化钠加入步骤⑵中得到的料液中，控制pH值在8-10之间，可得到一种胶状沉淀物； (4)将步骤(3)中得到的胶状沉淀物用去离子水进行洗涤并脱水； (5)将步骤(4)中脱水得到的产物放到窑炉中在500-700°C条件下焙烧4_6小时，然后粉碎后得到所述的低成本高性能载体催化剂。 其中: 步骤(I)中其它稀土氧化物对应的盐为其对应的氯化盐或硝酸盐。 步骤(I)料液的pH通过添加氨水、碳酸氢铵或氢氧化钠调整。 步骤(2)中所述的表面活性剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。 非离子表面活性剂为聚乙二醇类、油酸或烷基胺类中的一种或几种。 阴离子表面活性剂为磷酸盐或磺酸盐中的一种或几种。 步骤⑵中恒温槽的温度恒定在40_50°C。 步骤(5)中粉碎后的粒径为1-5微米。 采用本专利技术所述的制备方法，首先使锆离子进入氧化铈的晶格并稳定其结构，限制颗粒之间的接触，从而抑制烧结并降低氧化铈的转化活性，从而使载体催化剂具有优异的比表面积和存储氧能力。 本专利技术制备得到的载体催化剂是以固溶体形式存在，其晶粒度为:l-10nm，经500-700°C煅烧4-6小时后的新鲜比表面积为:200-300m2/g，100(TC煅烧10小时后老化比表面积为:80-100m2/g，1100°C煅烧10小时后老化比表面积为:50_80m2/g，1200°C煅烧10小时后老化比表面积为:10-30m2/g，储氧量高于2000umol/g。 综上所述，本专利技术具有以下优点: (I)通过优化组分和含量，克服了在铈锆载体中进行掺杂所产生的掺杂缺陷。 (2)本专利技术大大提高载体催化剂的热稳定性和老化比表面积、储氧量等性能指标，制备得到的载体催化剂是以固溶体形式存在， 其晶粒度为:1-1Onm,经500-700 V煅烧4_6小时后的新鲜比表面积为:260-300m2/g，1000°C煅烧10小时后老化比表面积为:90-100m2/g，1100°C煅烧10小时后老化比表面积为:50-80m2/g，120(TC煅烧10小时后老化比表面积为:10_30m2/g，储氧量高于2300umol/g。 (3)原料价格便宜，工艺过程简单，有利于规模化工业化生产。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。 实施例1 制备一种低成本高性能载体催化剂，化学成分组成及重量含量为: 氧化铺20份、氧化错18份、氧化招40份、氧化镧0.8份、氧化镨0.8份、氧化钕 2.5份、氧化钇3.5份、氧化钐7份。 制备方法包括以下步骤: (I)将氯化铈、硝酸锆、氯化铝、氯化镧、氯化镨、氯化钕、氯化钇和氯化钐的水溶液混合得到混合液，混合液的浓度控制在0.45mol/L,通过添加氨水调整料液pH值控制在2，充分搅拌均匀； (2)加入重量分数的为混合液的0.5%的表面活性剂(油酸)，搅拌均匀后放置在恒温槽中静置1.5小时，恒温槽的温度恒定在45°C ； (3)在室温状态下将氨水加入步骤⑵中得到的料液中，控制pH值在9，可得到一种胶状沉淀物； (4)将步骤(3)中得到的胶状沉淀物用去离子水进行洗涤并脱水； (5)将步骤(4)中脱水得到的产物放到窑炉中在600°C条件下焙烧5小时，然后粉碎到粒径为2微米，得到所述的低成本高性能载体催化剂。 实施例1制备得到的载体催化剂的晶粒度为:4nm，经700°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低成本高性能载体催化剂，其特征在于：化学成分组成及重量含量为：氧化铈10‑30份、氧化锆10‑30份、氧化铝30‑50份和其他稀土氧化物1‑20份；其中，其它稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钇和氧化钐的混合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄贻展，尹鹏，王忠，徐清辉，
申请(专利权)人：淄博加华新材料资源有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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