一种微球形二氧化钛基复合氧化物材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种金属离子掺杂微球形二氧化钛及其制备方法，本发明专利技术基于成核晶化隔离法，提出通过将不同金属元素原位引入二氧化钛的方式制备金属离子掺杂二氧化钛，所制备的二氧化钛为规则球形形貌，且粒径分布均匀；该方法与常规的掺杂方法相比，优势在于能使金属元素高度分散于二氧化钛中，即使在高温焙烧及反应后也不发生团聚，掺杂金属元素原子级分散，均匀分布；掺杂金属元素的质量分数为2～20wt.％，掺杂范围大；金属元素置换后使得孔小且集中，催化剂氧的消耗导致内部产生新的小孔，平均孔径减小，催化剂总孔容和表面积增加。该方法制备的二氧化钛基催化剂适合用于丙烷脱氢反应和氨气选择性催化还原脱硝反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化材料领域，具体为具有微球形形貌且掺杂元素原子级分散的二氧化钛复合氧化物材料及其制备方法，该催化剂适用于丙烷脱氢及氨气选择性催化还原脱硝反应。

技术介绍

1、二氧化钛因其无毒环境友好、氧化活性高、光电性能好以及制备工艺简单等优势，广泛应用于光电材料、催化材料和抗菌材料等方面。目前，商业化应用的tio2因为制备工艺和制备设备的原因，普遍存在颗粒分布不均匀、形貌不规则、比表面积小，直接影响催化剂表面的反应活性和选择性，因此需要创制新的材料和制备技术提高tio2在催化领域的性能。

2、近几年，针对tio2在催化反应中存在着化学反应速度慢，催化效率低等问题，发展了包括减小尺寸、掺杂金属、改变形貌等方法增强tio2的催化性能。文献zean xie,tingtingyu,weiyu song,jianmei li,zhen zhao,baijun liu,zhenfei gao,and dongli,acs catalysis 2020,10,14678-14693将小尺寸的纳米tio2颗粒作为丙烷脱氢催化剂，具有优异的性能，但奥斯特瓦尔德本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属离子掺杂微球形二氧化钛基催化剂，其特征是该催化剂的化学组成表示为MxTiyOz，其中M为锆、铜、镍、铟或铝中的一种或几种，金属的掺杂量在2～20wt.％，该类复合金属氧化物表面积>80m2/g，氧化物粒径0.5～10μm，同时，Mn+在TiO2中原子级分散。

2.制备如权利要求1所述的一种金属离子掺杂微球形二氧化钛基催化剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的掺杂金属分散均匀的微球形貌二氧化钛的制备方法，其特征是，所述金属可溶性盐为Zr(NO3)4·5H2O、CuSO4·5H2O、NiSO4·6H2O、In(NO3)3·6H...

【技术特征摘要】

1.一种金属离子掺杂微球形二氧化钛基催化剂，其特征是该催化剂的化学组成表示为mxtiyoz，其中m为锆、铜、镍、铟或铝中的一种或几种，金属的掺杂量在2～20wt.％，该类复合金属氧化物表面积>80m2/g，氧化物粒径0.5～10μm，同时，mn+在tio2中原子级分散。

2.制备如权利要求1所述的一种金属离子掺杂微球形二氧化钛基催化剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺宇飞，李梦诗，李殿卿，冯俊婷，刘雅楠，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：