本发明专利技术公开了一种通过柠檬酸络合法制备铜铈复合氧化物催化剂的方法，包括下列步骤：ａ．将铜盐和铈盐加入到无水醇溶液中；ｂ．将柠檬酸加入到上述混合溶液中，搅拌使其完全溶解，加热并连续搅拌至产生溶胶，其中加入的柠檬酸的摩尔量为铜铈摩尔总量的０．５－５倍；ｃ．溶胶加热后迅速发泡，形成蓬松多孔的凝胶，将凝胶干燥多久后置于马弗炉中在３００－９００℃温度下焙烧，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。本发明专利技术制备过程简单，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复合氧化物催化剂的制备方法，更具体的说是涉及一种Cu0/Ce02复合氧化物催化剂的制备方法。 储粉CuO/Ce02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。CuO/Ce02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CuO/Ce02催化剂的 方法最主要有两种，即浸渍法、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 采用溶胶-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300-70(TC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14(TC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，用于CO氧化反应当转化率为95%时的温度为85°C。由此可见，共沉淀法制备Cu0/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，现有的制备CuO/Ce02复合氧化物催化剂方法都存在明显的 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 化反应活性不令人满意。
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制备铜铈复合氧化物催化剂过程繁瑣、耗时长，催化剂用于co低温氧化反应活性不高的缺点，提供一种制备过程简单的柠檬酸络合法铜铈复合氧化物催化剂制备方法。 本专利技术技术方案 一种，包括下列a. 将铜盐和铈盐加入到无水醇溶剂中，其中所述铜盐和铈盐选自可溶 性的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐其中之一，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%，所述无水醇溶剂选自乙醇、正丙 醇、异丙醇其中之一或一种以上的混合物；b. 将柠檬酸加入到上述混合溶液中，搅拌使其完全溶解，然后于50-15(TC温度下加热并连续搅拌直至产生溶胶，加入柠檬酸的摩尔量为铜铈摩 尔总量的0. 5-5倍；c. 将上述溶胶在80 20(TC温度下加热，溶胶迅速发泡，形成蓬松多孔 的凝胶,将凝胶干燥2 ~ 8小时后置于马弗炉中在300-90(TC温度下焙烧2 ~ 8小时，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。步骤b中加入的梓檬酸的摩尔量为铜铈摩尔总量的0. 8-2倍。 步骤c中凝胶干燥后置于马弗炉中在450-75(TC温度下焙烧。 本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 釆用改进的柠檬酸络合法制备CuO/Ce02催化剂，即在制备前驱体时以无水醇代替水为溶剂，因此制备过程简单且用于CO氧化反应具有较高的催化活性，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 以掌握或用于CO氧化反应催化活性较差的缺点。具体实施例方式下面通过制备实施例和比较实施例对本专利技术进一步详细描述， 一种铜 铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤a. 将铜盐和铈盐加入到无水醇溶剂中，其中所述铜盐和铈盐选自可溶 性的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐其中之一，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%，所述无水醇溶剂选自乙醇、正丙 醇、异丙醇其中之一或一种以上的混合物；b. 将柠檬酸加入到上述混合溶液中，搅拌使其完全溶解，然后于50~ 15(TC温度下加热并连续搅拌直至产生溶胶，加入杼檬酸的摩尔量为铜铈摩 尔总量的0. 5-5倍；c. 将上述溶胶在80-20(TC温度下加热，溶胶迅速发泡，形成蓬松多孔 的凝胶,将凝胶干燥2 ~ 8小时后置于马弗炉中在300-90(TC温度下焙烧2 ~ 8小时，制得所述的铜铈复合氧化物催化剂。步骤b中加入的梓檬酸的摩尔量为铜铈摩尔总量的0. 8-2倍。 步骤c中凝胶干燥后置于马弗炉中在450-750'C温度下焙烧。 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。下文描述用于CO低温氧化反应的本发 明方法的一个例子。一定量的催化剂颗粒(20~40目)被装填在内径为6腿，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12000 h—\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2 mx①3隱的TDX01碳分子筛不锈钢柱分析。将2.42克硝酸铜和39.1克硝酸铈溶解于100亳升的乙醇中，然后加入 2.3克的柠檬酸，搅拌使其完全溶解。于80 t:水浴中加热并连续搅拌至产 生溶胶，迅速将其转入此前已在12(TC下加热的大容器中，溶胶迅速发泡， 形成蓬松多孔的凝胶前驱体。干燥2 h后于马弗炉中在650 °C下焙烧4 h得 到CuO/Ce02催化剂A。[实施例21同实施例1制备CuO/Ce02催化剂B和C,只是分别以丙醇和丁醇代替 乙醇。[实施例3同实施例1制备CuO/Ce02催化剂D和E，只是柠檬酸的加入量分别为 1.54克和3.46克。[实施例4同实施例1制备CuO/Ce02催化剂F和G，只是干凝胶的焙烧温度分别 为500 。C和600 。C。[比较例1同实施例1制备CuO/Ce02催化剂H,只是以水代替乙醇。页[实施例51用实施例1、 2、 3、 4和比较例l所制得的催化剂A、 B、 C、 D、 E、 F、 G和H在连续流动固定床反应评价装置中进行气相反应，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30000 h"。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2 mx(D3 mm的TDX01碳分子餘不锈钢柱。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。表l催化剂的反应性能催化剂一氧化碳完全转化时的温度(°c)<table>table see original do本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铜铈复合氧化物催化剂的制备方法，包括下列步骤： ａ．将铜盐和铈盐加入到无水醇溶剂中，其中所述铜盐和铈盐选自可溶性的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐其中之一，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％，所述无水醇溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇其中之一或一种以上的混合物； ｂ．将柠檬酸加入到上述混合溶液中，搅拌使其完全溶解，然后于５０～１５０℃温度下加热并连续搅拌直至产生溶胶，加入柠檬酸的摩尔量为铜铈摩尔总量的０．５－５倍； ｃ．将上述溶胶在８０～２００℃温度下加热，溶胶迅速发泡，形成蓬松多孔的凝胶，将凝胶干燥２～８小时后置于马弗炉中在３００－９００℃温度下焙烧２～８小时，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，陶丽华，卢冠忠，郭杨龙，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：31[]
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