一种提高Pt-CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高Pt

【技术实现步骤摘要】
一种提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂改性领域，具体涉及一种提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法。

技术介绍

[0002]近年来，发现稀土氧化物具有某些特殊的催化作用，其中，氧化铈是一种有效的氧化反应催化剂载体，其与铂结合可以提升反应活性。但是，目前Pt/CeO2催化剂主要有两方面的缺陷：一、低温活性差，既在低温下(比如机动车冷启动阶段)对污染物CO和HC(碳氢化合物)的转化能力较弱，造成污染物的排放，污染环境；二、耐久性差，即催化剂在富氧气氛下活性组分易被氧化失活，使用寿命短。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，该方法可调控Pt的化学态，防止催化剂在富氧气氛下被氧化，进而提高其活性及耐久性，同时水蒸气处理能够降低反应物的完全转化温度，提升了催化剂的低温活性。
[0004]本专利技术的目的是通过下列的技术方案实现的：
[0005]所述的提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，包括以下步骤：
[0006]A、将铂源溶于水制成溶液，将铂溶液采用等体积浸渍法滴加到氧化铈载体上，烘干后得催化剂a；
[0007]B、将催化剂a加热至350
‑
500℃，恒温2
‑
10h，降温至室温，然后加热至650
‑
800℃，恒温6
‑
20小时，得催化剂b；
[0008]C、取催化剂b在300
‑
450℃下用80
‑
160mL/min的3
‑
7％H2/Ar气氛下还原10
‑
30min，得催化剂c；
[0009]D、用流通水蒸气对催化剂c的表面进行水汽处理，处理时间为1
‑
30min，得催化剂d；
[0010]E、将催化剂d在160
‑
260℃下用特定气氛处理0.2
‑
6h，得催化剂e；所述的特定气氛的组成为以下一种：CO2经Ar或N2平衡、CO+O2经Ar或N2平衡、C3H6+O2经Ar或N2平衡；F、将催化剂e按步骤C
‑
E的方法处理1
‑
3次，得催化剂f；
[0011]G、用流通水蒸气对催化剂c的表面进行水汽处理，处理时间为1
‑
30min，得催化剂g；
[0012]H、取催化剂g在300
‑
450℃下用80
‑
160mL/min的3
‑
7％H2/Ar气氛下还原10
‑
30min。
[0013]所述的步骤A中铂源为六水合氯铂酸。
[0014]所述的步骤A中铂的水溶液的浓度为：六水合氯铂酸浓度为5
‑
12g/L；滴加时间为10
‑
30min。
[0015]所述的步骤A中烘干的温度为70
‑
90℃。
[0016]所述的步骤D中，流通经过催化剂c的表面的水蒸气温度为40
‑
80℃；所述的步骤G
中，流通经过催化剂f的表面的水蒸气温度为40
‑
80℃。
[0017]所述的步骤E中特定气氛的组成为：
[0018]2％
‑
10％的CO2气氛，用Ar或N2平衡，总流量为100
‑
200mL/min；
[0019]或0.5
‑
1.5％CO+1
‑
2％O2混合气氛，用Ar或N2平衡，总流量为300
‑
500mL/min；
[0020]或0.05
‑
0.25％C3H6+3
‑
6％O2混合气氛，用Ar或N2平衡,总流量为100
‑
200mL/min。
[0021]所述的B中，将催化剂a加热至300
‑
450℃过程的升温速度为3
‑
10℃/min；然后加热至650
‑
800℃过程的升温速度为5
‑
15℃/min。
[0022]所述的步骤H完成后，铂在氧化铈载体表面的负载含量为0.3
‑
2.5％。
[0023]本专利技术通过等体积浸渍法将Pt负载在CeO2上，通过多次特定气氛和水蒸气处理可调控Pt的化学态及化学环境，防止催化剂在富氧气氛下被氧化，进而提高其活性及耐久性。
[0024]经过测试发现，本专利技术方法处理后的Pt
‑
CeO2催化剂，无论是对CO氧化还是对CO和HC(碳氢化合物)的混合气氛氧化反应均具有较高活性和耐久性。
附图说明
[0025]图1为CO氧化反应活性测试图；
[0026]图2为CO氧化反应耐久性测试图；
[0027]图3为0.5％Pt
‑
CeO2
‑
750混合气氛氧化活性测试图；
[0028]图4为0.5％Pt
‑
CeO2
‑
750混合气氛氧化反应耐久性测试图；
具体实施方式
[0029]下面通过实施例进一步说明本专利技术。应该理解的是，本专利技术的实施例是用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。根据本专利技术的实质对本专利技术进行的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，包括以下步骤：
[0032]A、将六水合氯铂酸溶于水制成铂溶液，六水合氯铂酸浓度为5g/L，将铂溶液采用等体积浸渍法滴加到氧化铈载体上，70℃烘干后得催化剂a；
[0033]B、将催化剂a以3℃/min的升温速度加热至350℃，恒温2h，降温至室温，然后以5℃/min的升温速度加热至650℃，恒温6小时，得催化剂b；
[0034]C、取催化剂b在300℃下用80mL/min的3％H2/Ar气氛下还原10min，得催化剂c；
[0035]D、用流通水蒸气对催化剂c的表面进行水汽处理，处理时间为2min，得催化剂d；流通经过催化剂c的表面的水蒸气温度为40
‑
50℃；
[0036]E、将催化剂d在160℃下用特定气氛处理0.5h，得催化剂e；所述的特定气氛为0.5％CO+1％O2混合气氛，用Ar或N2平衡，总流量为300mL/min；
[0037]F、将催化剂e按步骤C
‑
E的方法处理1次，得催化剂f；
[0038]G、用流通水蒸气对催化剂f的表面进行水汽处理，处理时间为2min，得催化剂g；流通经过催化剂f的表面的水蒸气温度为4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将铂源溶于水制成溶液，将铂溶液采用等体积浸渍法滴加到氧化铈载体上，烘干后得催化剂a；B、将催化剂a加热至350
‑
500℃，恒温2
‑
10h，降温至室温，然后加热至650
‑
800℃，恒温6
‑
20小时，得催化剂b；C、取催化剂b在300
‑
450℃下用80
‑
160mL/min的3
‑
7%H2/Ar气氛下还原10
‑
30min，得催化剂c；D、用流通水蒸气对催化剂c的表面进行水汽处理，处理时间为1
‑
30min，得催化剂d；E、将催化剂d在160
‑
260℃下用特定气氛处理0.2
‑
6h，得催化剂e；所述的特定气氛的组成为以下一种：CO2经 Ar或N2平衡、CO+O2经 Ar或N2平衡、C3H6+O2经 Ar或N2平衡；F、将催化剂e按步骤C
‑
E的方法处理1
‑
3次，得催化剂f；G、用流通水蒸气对催化剂c的表面进行水汽处理，处理时间为1
‑
30min，得催化剂g；H、取催化剂g在300
‑
450℃下用80
‑
160mL/min的3
‑
7%H2/Ar气氛下还原10
‑
30min。2.如权利要求1所述的提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，其特征在于：所述的步骤A中铂源为六水合氯铂酸。3.如权利要求2所述的提高Pt
‑
CeO2催化剂氧化反应低温活性和耐久性的方法，其特征在于：所述的步骤A中铂水溶液的浓度为：六水合氯铂酸浓度为5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：董金诗，张宇涛，李德坤，刘广涛，丁飞，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：