【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于低碳烷烃氧化消除的氧化铈核壳纳米线形催化材料，具体涉及一种氧化铈核壳纳米线形催化材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、易挥发性有机物(vocs)是大气污染物中的主要成分，是形成细颗粒物(pm2.5)，臭氧(o3)等二次污染物的重要前驱体。非甲烷类低碳烷烃是一种重要的vocs，主要来源于石油化工行业、天然气伴生气、机动车尾气排放等，容易与氮氧化物(nox)等形成光化学烟雾，造成二次污染。对于vocs的控制消除技术，催化氧化因其具有处理方法简单、不易产生衍生污染物等优点，成为当前主要的净化手段之一。而低碳烷烃类vocs因其c-c及c-h键非常稳定，分子活化通常在高温条件下进行。因此，具有低温高活性稳定性的低碳烷烃燃烧催化材料是当前的研究热点。
2、高效的催化材料是解决这一问题至关重要的一步，贵金属催化剂尤其是pd基催化剂在低碳烷烃活化过程中表现出较为优越的性能，但是其价格昂贵，大规模应用受到限制。非贵金属催化剂尤其是过渡金属基催化剂(mn、co、cr、ce、cu、mo、fe等)表现出较好的初始活性，但是在使用过程中容易失活，稳定性不佳。载体的选择也是设计负载型催化剂的关键一环，常见的载体包括酸性载体氧化铝、固化型载体氧化硅、氧化钛，氧化性载体氧化铈等。其中稀土金属铈(ce)因其4f电子比较活跃，其氧化物同时存在ce3+以及ce4+，因此表面能够形成大量的氧空位，因此可以锚定负载金属，使催化剂表现出较好的稳定性。此外，良好的氧流动性对氧化反应也非常有利，能够促进污染物分子的矿化过程。近年来，核壳结构
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种氧化铈核壳纳米线形催化材料及其制备方法与应用。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将乙酸钯与钴盐溶解在乙二醇水溶液中，搅拌至澄清后，调节ph值至9-9.5，搅拌后进行反应，得到钴稳定的钯团簇纳米线前驱体；
5、将铈源溶解在乙醇水溶液中，加入钴稳定的钯团簇纳米线前驱体，搅拌均匀后，加热下加入沉淀剂，调节ph值至9-9.5，回流反应，得到沉淀物，焙烧，得到氧化铈包裹钴稳定的钯团簇纳米线催化剂。
6、进一步的，钴盐为乙酸钴或硫酸钴。
7、进一步的，乙酸钯与钴盐的物质的量的比为1:10。
8、进一步的，乙二醇水溶液中体积比乙二醇：水＝3:1。
9、进一步的，乙酸钯与乙二醇水溶液的用量比为20-50mmol:50ml。
10、进一步的，反应的温度为165-175℃，时间为23-25h。
11、进一步的，铈源为硝酸铈，沉淀剂为六亚甲基四胺，溶剂为乙醇水溶液。
12、进一步的，焙烧的温度为340-360℃，时间为4-5h；自室温以2-5℃/min的速率升温至340-360℃。
13、一种根据如上所述的方法制备的氧化铈核壳纳米线形催化材料。
14、一种根据如上所述的方法制备的氧化铈核壳纳米线形催化材料在低碳烷烃氧化消除中的应用。
15、进一步的，将300mg氧化铈核壳纳米线形催化材料放入石英管中，通入反应气，流量100ml/min，反应空速为20000ml/h/gcat，在200-500℃下反应；其中，反应气中丙烷的体积百分含量为0.1％，o2的体积百分含量为20％，其余气体为n2。
16、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
17、本专利技术采用乙酸钯与钴盐制备钴稳定的钯团簇纳米线前驱体，然后加入铈源乙醇水溶液制备氧化铈核壳纳米线形催化材料，该材料为氧化铈包裹钴稳定的钯团簇纳米线催化剂，具有良好的氧化还原能力。纳米线比其他形貌的催化剂表现出最佳的氧化性能，核壳结构能够有效的防止催化剂活性组分的流失和聚集。相较于常见的二氧化硅壳为主的核壳材料，本专利技术的氧化铈壳层具有更好的储氧放氧能力。本专利技术得到的催化剂与现有技术得到的催化剂相比，具有更优的低温丙烷氧化性能，且稳定性、抗水、抗co性能非常好。
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1.一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，钴盐为乙酸钴或硫酸钴。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙酸钯与钴盐的物质的量的比为1:10。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙二醇水溶液中体积比乙二醇：水＝3:1。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙酸钯与乙二醇水溶液的用量比为20-50mmol:50mL。
6.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，反应的温度为165-175℃，时间为23-25h。
7.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，铈源为硝酸铈，沉淀剂为六亚甲基四胺，溶剂为乙醇水溶液。
8.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，焙烧的温度为3
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的氧化铈核壳纳米线形催化材料。
10.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的氧化铈核壳纳米线形催化材料在低碳烷烃氧化消除中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，钴盐为乙酸钴或硫酸钴。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙酸钯与钴盐的物质的量的比为1:10。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙二醇水溶液中体积比乙二醇：水＝3:1。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铈核壳纳米线形催化材料的制备方法，其特征在于，乙酸钯与乙二醇水溶液的用量比为20-50mmol:50ml。
6.根据权利要求1所述的一种氧化铈...
【专利技术属性】
技术研发人员：何炽，夏良辉，王晶晶，建艳飞，柴守宁，王耀，刘昱洁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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