本发明专利技术公开了一种铜铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤：ａ．将铜盐、铈盐和草酸置于球磨机中研磨０．５－４ｈ，得到草酸盐前驱物，其中铜的含量以摩尔百分数计为２－４０％，铈的含量以摩尔百分数计为６０－９８％，草酸的摩尔量为铜和铈摩尔总量的０．５－５倍；ｂ．将上述草酸盐前驱物在６０－１６０℃下干燥０．５－１６ｈ，然后置于马弗炉中在３００－９００℃下焙烧１－８ｈ，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。本发明专利技术采用草酸盐固相化学反应法制备催化剂，制备过程简单、无需溶剂，而且所制备的ＣｕＯ／ＣｅＯ↓［２］催化剂对一氧化碳氧化反应具有非常高的催化活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
铜铈复合氧化物催化剂广泛用于一氧化碳的低温氧化和选择氧化、醇 类水蒸气重整制氢、氧化氮的催化还原、水汽变换反应、过氧化氢分解、 甲烷催化燃烧和苯酚湿氧化等反应。铜铈复合氧化物催化剂的反应性能不 仅与其组成有关，而且还与催化剂的制备方法密切相关。目前，制备铜铈 复合氧化物催化剂的方法最主要有两种，即浸渍法和共沉淀法。浸渍法制 备铜铈复合氧化物催化剂分两步进行，首先制得氧化铈载体，然后将活性 组分铜浸渍在氧化铈载体的表面，通过干燥和高温焙烧制得铜铈复合氧化物催化剂。如题为"CuO/Ce02催化剂的制备及在CO氧化反应中的应用" 的中国专利CN 1554480A (2004)披露了釆用浸渍法将活性组分铜负载在 氧化铈载体上而成的铜铈复合氧化物催化剂。它的具体制法为先釆用溶胶 -凝胶法制备氧化铈载体，然后将所制备的氧化铈载体加入到硝酸铜溶液 中，加热浓缩溶剂，随后8(TC下干燥，最后在300-700。C下焙烧2-8小时即 制得铜铈复合氧化物催化剂。该催化剂用于一氧化碳的低温氧化反应，一 氧化碳完全转化的温度在140'C以上。由此可见，上述催化剂制备过程复 杂，而且催化活性较低。共沉淀法制备铜铈复合氧化物催化剂是在含铜和 铈金属离子的混合溶液中加入沉淀剂使之同时沉淀，然后经过滤、洗涤、 干燥和高温焙烧得到催化剂。"化学通报，1998, (5): 50"报道了以氢氧化 钠为沉淀剂制备CuO/Ce02催化剂，该催化剂用于CO氧化反应当CO的转 化率为95%时的温度为85°C。由此可见，共沉淀法制备CuO/Ce02催化剂 虽然具有较高的活性，但也存在明显的缺点，即为了消除Na+对催化剂性 能的影响，需多次重复洗涤、抽滤等过程，工时较长。由此可见，上述几种用于CuO/Ce02催化剂的制备方法，都存在明显的缺点，例如制备过程 繁瑣、耗时较长和/或所制备的催化剂用于CO低温氧化反应，其活性还不 能令人十分满意。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中CuO/Ce02催化剂 制备过程繁瑣、耗时较长，以及催化剂用于CO低温氧化反应时活性不高等 缺点，提供一种制备过程简单的铜铈复合氧化物催化剂制备方法，该方法 制备的催化剂还具有催化活性好的优点。本专利技术技术方案本专利技术釆用草酸盐固相化学反应法制备CuO/Ce02 催化剂，包括下列步骤a. 将铜盐、铈盐和草酸置于球磨机中研磨0.5-4h,得到草酸盐前驱物， 其中所述的铜盐和铈盐选自硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐，铜的含量以摩尔百 分数计为2-40%,铈的含量以摩尔百分数计为60-98°/。，草酸的摩尔量为铜 和铈摩尔总量的0.5-5倍；b. 将上述草酸盐前驱物在60-16(TC下干燥0.5-16h,置于马弗炉中在 300-卯0'C下焙烧l-8h,制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。步骤a中铜的含量以摩尔百分数计为5-20%,铈的含量以摩尔百分数 计为80-95%,草酸的摩尔量为铜和铈摩尔总量的0.8-2。步骤b将上述草酸盐前驱物在80-120°C下干燥2-10h，置于马弗炉中在 400-750'C下焙烧2-4h，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。专利技术的有益效果本专利技术方法制备的CuO/Ce02催化剂其核心原理是釆 用草酸盐固相化学反应法制备CuO/Ce02催化剂，因此制备过程无需溶剂、 搡作简便及制备条件易掌控，克服了现有技术制备CuO/Ce02催化剂过程繁 瑣、耗时长和制备条件难以掌握的缺点。而且本专利技术方法所制备的CuO/Ce02 催化剂用于CO低温反应具有催化活性好的优点。具体实施例方式下面通过制备实施例对本专利技术进一步详细描述， 一种制备铜铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤a. 将铜盐、铈盐和草酸置于球磨机中研磨0.5-4h,得到草酸盐前驱物， 其中所述的铜盐和铈盐选自硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐，铜的含量以摩尔百 分数计为2-40%，铈的含量以摩尔百分数计为60-98%,草酸的摩尔量为铜 和铈摩尔总量的0.5-5倍；b. 将上述草酸盐前驱物在60-16(TC下干燥0.5-16h，置于马弗炉中在 300-900'C下焙烧l-8h，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。步骤a中铜的含量以摩尔百分数计为5-20%，铈的含量以摩尔百分数 计为80-95%,草酸的摩尔量为铜和铈摩尔总量的0.8-2。步骤b将上述草酸盐前驱物80-120'C下干燥2-10h，置于马弗炉中在 400-75(TC下焙烧2-4h，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。本专利技术制备的CuO/Ce02催化剂可用于一氧化碳的低温氧化和选择氧 化、醇类水蒸气重整制氢、氧化氣的催化还原、水汽变换反应、过氧化氢 分解、甲烷催化燃烧和苯酚湿氧化等反应。下文描述用于CO低温氧化反应的本专利技术方法的一个例子一定量的催化剂颗粒(20-40目)被装填在内径为6mm，长度为300mm 的不锈钢反应器中。釆用电加热，温度自动控制。反应器底部充填20 40 目的惰性材料作为支撑物，反应器内充填一定量的催化剂，催化剂上部充 填20~40目的惰性材料，供作原料预热之用。原料气自上而下通过催化剂 床层，发生一氧化碳氧化反应生成二氧化碳。原料气的组成(体积分数) 为CO: 1%， 02: 10%，其余为N2;反应压力常压；原料气的体积空速为 12000h人采用福立公司生产的GC9790型气相色谱仪在线分析，氢气为载 气，热导检测器，色谱柱为2mxc&3mm的TDX01碳分子筛不锈钢柱。同实施例l制备CuO含量为15%的CuO/Ce02催化剂，只是草酸的摩 尔数是铜和铈的摩尔数之和的0.8、 1.0和2倍的三个催化剂H、 I和J。[实施例7用实施例1 6所制得的催化剂A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I和J在 连续流动固定床反应评价装置中进行CO氧化反应，催化剂的装填量为 0.2g。原料气的组成(体积分数)为CO: 1%， 02: 10%,其余为N2。反应 压力常压；原料气的体积空速为12000 h人釆用福立公司生产的GC9790 型气相色谱仪在线分析，氢气为载气，热导检测器，色谱柱为2mx①3mm 的TDX01碳分子筛不锈钢柱。催化剂的活性以一氧化碳完全转化即转化率 为100%时的反应温度表示，评价结果见表l。<table>table see original document page 7</column></row><table>由表l数据可见，采用本专利技术方法制得的CuO/Ce02催化剂，对于一氧 化碳的氧化反应，具有非常高的催化活性。上述内容仅为本专利技术构思下的基本说明，而依据本专利技术的技术方案所 作的任何等效变换，均应属于本专利技术的保护范围。权利要求1. 一种制备铜铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤a. 将铜盐、铈盐和草酸置于球磨机中研磨0.5-4h，得到草酸盐前驱物，其中所述的铜盐和铈盐选自硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐，铜的含量以摩尔百分数计为2-40％，铈的含量以摩尔百分数计为60-98％，草酸的摩尔量为铜和铈摩尔总量的0.5-5倍；b. 将上述草酸盐前驱物在60-160℃下干燥0.5-16h，然后置于马弗炉中在300-900℃下焙烧1-8本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备铜铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤： ａ．将铜盐、铈盐和草酸置于球磨机中研磨０．５－４ｈ，得到草酸盐前驱物，其中所述的铜盐和铈盐选自硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐，铜的含量以摩尔百分数计为２－４０％，铈的含量以摩尔百分数计为６０－９８％，草酸的摩尔量为铜和铈摩尔总量的０．５－５倍； ｂ．将上述草酸盐前驱物在６０－１６０℃下干燥０．５－１６ｈ，然后置于马弗炉中在３００－９００℃下焙烧１－８ｈ，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛东森，卢冠忠，陶丽华，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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