本发明专利技术公开了一种纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相催化材料的制备方法，本发明专利技术通过熔炼、熔体快淬，将铝铜合金通过化学腐蚀制备成纳米多孔铜，再将纳米多孔铜浸入硝酸铈溶液，经干燥、煅烧后形成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。其所制备成的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料，可有效地防止二氧化铈和氧化铜颗粒的团聚，提高催化材料与被催化物质的接触效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化物纳米多孔复相材料的制备方法，特别涉及一种纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法。
技术介绍
二氧化铈和氧化铜由于具有独特的储放氧功能及高温快速氧空位扩散能力而成为性能优良的催化材料，将上述两种氧化物制备成的复相材料，催化活性明显高于单相，特别是制备成纳米尺寸的复相材料后，则 表现出更高的催化活性，制备二氧化铈-氧化铜纳米复相材料的现有技术是采用化学共沉淀法合成前驱体后通过后续煅烧制备成纳米复相颗粒，由于纳米材料高的表面能，往往造成颗粒的团聚，减小了暴露的表面积，会限制催化性能的充分发挥，再由于纳米材料的团聚，降低了催化材料与被催化物质的有效接触，也会限制催化材料性能的发挥。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有方法所制备的复相颗粒因团聚而限制催化性能发挥的不足，提供了一种高催化性能的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的一种纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤(I)按铜占铝铜总重量15% -40%的比例，用电弧熔炼法制成铝铜合金铸锭；(2)将合金铸锭加热至650°C -850°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带；(3)将铝铜合金薄带经化学腐蚀制得纳米多孔铜材料；(4)将纳米多孔铜浸入硝酸铈水溶液中浸泡一段时间，经干燥、300°C煅烧后形成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。上述方法中，所述化学腐蚀是指，将铝铜合金薄带浸入重量比5-20%的NaOH水溶液，或重量比1-5%的盐酸水溶液，或重量比3-10%的硝酸水溶液中，腐蚀1-4小时。所述浸泡是指，将经化学腐蚀后的多孔铝铜合金材料浸入浓度为10-30毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡10-30分钟,将铈盐负载在纳米多孔铜材料内。所述干燥是指，将负载有铈盐的纳米多孔铜材料置于空气中60°C干燥5小时。所述煅烧时间为2小时。本专利技术方法是将铝铜合金通过化学腐蚀制备成纳米多孔铜，再将纳米多孔铜浸入硝酸铈溶液，经干燥、煅烧后形成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。本专利技术通过熔炼，熔体快淬、化学腐蚀将铝铜合金薄带制备成纳米多孔铜材料,再将二氧化铈通过化学法负载在纳米多孔铜材料内，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料，有效地防止二氧化铈和氧化铜颗粒的团聚，提高催化材料与被催化物质的接触效率。附图说明图I为采用传统沉淀法所制备的氧化铈粉末扫描照片。图2为采用本专利技术 实施例五方法所制备的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料投射显微照片。图3为采用本专利技术实施例五方法所制备的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料投射高分辨显微照片。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。实施例一 按铜占铝铜总重量30 %比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至800°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比20%的NaOH水溶液中，腐蚀I小时后,在浓度为10毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡30分钟，空气中60°C干燥5小时，300°C煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。实施例二按铜占铝铜总重量25 %比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至700 V，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比1-5%的盐酸水溶液中，腐蚀4小时后，在浓度为20毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡20分钟，空气中60°C干燥5小时，30(TC煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。实施例三按铜占铝铜总重量20%比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至700 V，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比8 %的硝酸水溶液中，腐蚀3小时后,在浓度为30毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡10分钟，空气中60°C干燥5小时，300°C煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。实施例四按铜占铝铜总重量15%比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至700°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比10%的NaOH水溶液中，腐蚀3小时后,在浓度为10毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡30分钟，空气中60°C干燥5小时，300°C煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。实施例五按铜占铝铜总重量40%比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至850°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比重量比5%的盐酸水溶液中，腐蚀4小时后,在浓度为20毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡20分钟，空气中60°C干燥5小时，30(TC煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。实施例六 按铜占铝铜总重量30 %比例，用电弧熔炼法制成均匀的合金铸锭，将铸锭置入坩埚内，用高频感应加热至800°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带，将薄带浸入重量比20%的NaOH水溶液中，腐蚀I小时后,在浓度为10毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡30分钟，空气中60°C干燥5小时，300°C煅烧2小时后，制备成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。比较例 采用沉淀法制备了氧化铈粉体材料，参见图I。氧化铈粉末发生了严重的团聚，团聚体约5-10微米。参见图2和图3，采用实施例五制备的纳米多孔纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料，约为5纳米的氧化铈微粒均匀分布于氧化铜多孔内，避免了图I所示的团聚。权利要求1.，其特征在于，包括下述步骤 (1)按铜占铝铜总重量15%-40%的比例，用电弧熔炼法制成铝铜合金铸锭； (2)将合金铸锭加热至650°C_850°C，用熔体快淬法制成铝铜合金薄带； (3)将铝铜合金薄带经化学腐蚀制得纳米多孔铜； (4)将纳米多孔铜浸入六水硝酸铈水溶液中浸泡一段时间，经干燥、300°C煅烧后形成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。2.如权利要求I所述的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法，其特征在于，所述化学腐蚀是指，将铝铜合金薄带浸入重量比5-20%的NaOH水溶液，或重量比1_5%的 盐酸水溶液，或重量比3-10%的硝酸水溶液中，腐蚀1-4小时。3.如权利要求I所述的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法，其特征在于，所述浸泡是指，将经化学腐蚀后的纳米多孔铜浸入浓度为10-30毫摩尔/升六水硝酸铈的水溶液中浸泡10-30分钟，将铈盐负载在纳米多孔铜材料内。4.如权利要求I所述的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法，其特征在于，所述干燥是指，将负载有铈盐的纳米多孔铜置于空气中60°C干燥5小时。5.如权利要求I所述的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧时间为2小时。全文摘要本专利技术公开了，本专利技术通过熔炼、熔体快淬，将铝铜合金通过化学腐蚀制备成纳米多孔铜，再将纳米多孔铜浸入硝酸铈溶液，经干燥、煅烧后形成纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料。其所制备成的纳米多孔氧化铜-二氧化铈复相材料，可有效地防止二氧化铈和氧化铜颗粒的团聚，提高催化材料与被催化物质的接触效率。文档编号B01J23/83GK102658154SQ20121012634公开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙占波，李桂景，宋晓平，杨志懋，杨生春，丁秉钧，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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