一种经还原处理的钯催化剂的制备方法技术

一种经还原处理的钯催化剂的制备方法，涉及一种钯催化剂。提供一种经还原处理的钯催化剂的制备方法。1）以六水硝酸铈（Ce(NO3)3·6H2O）为原料制备不同形貌的CeO2载体备用；2）将侧柏叶晒干后粉碎，将侧柏叶干粉加入去离子水中，振荡后，过滤得植物浸出液；3）将CeO2载体加入Pd(NO3)2水溶液中混合得混合物；4）将步骤2）获得的植物浸出液加入到步骤3）所得混合物中，所得混合溶液抽滤，洗涤，将所得固体干燥后，焙烧，得催化剂Pd/nanoCeO2；5）将步骤4）所得催化剂Pd/nanoCeO2在H2气氛下进行还原。可获得活性更高更稳定的催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钯催化剂，尤其是涉及。
技术介绍
二氧化铈作为稀土家族中一种重要的化合物，因其卓越的氧化还原能力及储氧能力，在CO低温氧化、水煤气转化以及汽车尾气处理中引起广泛研究。不同形貌的纳米CeO2(简写为nanoCe02)具有不同的比表面积和储氧能力，是因为不同形貌的nanoCe02暴露出不同的晶面，不同的晶面形成氧空位的能力不同，纳米棒状CeO2暴露出(110)晶面和(100)晶面，纳米方块CeO2暴露出(100)晶面。报道指出，(110)晶面和(100)晶面较(111)晶面更易形成氧空位，经过表征证实纳米棒CeO2的比表面积和储氧能力都较纳米方块CeO2大。由于氧空位越多越有利于氧在CeO2或含CeO2的材料中氧的传递，因此具有较多氧空位的 nanoCe02 的催化活性往往比较好(Appl.Catal.B:Environ., 2012, 117 - 118 (O):360-368.)。报道也指出，氧空位随与Ce3+的多少成一个正比的关系，Ce3+越多则证明了氧空位较多。二氧化铈材料可以通过Ce37Ce4+离子的氧化-还原循环促进催化剂表面电子传递和催化剂活性位的再生。由于这些原因，导致了纳米棒状CeO2与纳米方块CeO2在催化性能方面有不同表现。不同形貌的IianoCeO2具备的这些特性，在催化反应过程中会表现出的作用也就不同。将钯负载于CeO2上形成Pd/Ce02催化剂被报道用于低温甲醇合成(Catal.Lett.，73(2001) 161-165.)、低温 CO 氧化(Appl.Surf.Sc1.，257(2011)3878-3883.)等反应，具有较高的催化活性。CO的低温氧化催化剂因其在CO2激光器中的废气消除、防毒面具、密闭空间中的CO消除、汽车尾气处理以及质子交换膜燃料电池中CO优先氧化中的应用，吸引了研究者的广泛关注。报道指出，负载型钯在CO低温氧化过程中起到了优于负载型钼以及钌催化剂(J Catal.，2005，233:41-50)。将纳米钯负载于nanoCe02上或许可以获得更高的催化活性。而报道的Pd/Ce02催化剂往往是通过传统的沉浸沉淀法或者溶胶凝胶法。这些方法虽然现在应用广泛，研究较深入，但是他们在合成过程中不可避免的要加入如柠檬酸、乙二醇之类的物质辅助还原负载，存在着成本较高和环境不友好等缺点。而近年来异军突起的生物法，以其反应条件温和，环境友好等优点受到研究者的格外重视。Gardea-Torresdey 等(J Nanopart.Res., 1999, I, 397-404 ；Nano Lett., 2002, 2, 397-401)利用紫花苜蓿来吸附溶液中的Au3+，并将其还原为不同形貌的单质金纳米颗粒，引起了广泛关注。将这种植物提取液合成贵金属纳米颗粒的方法，引入催化剂的制备过程，Du等(JCatal.，2011，283(2): 192-201.)用侧柏提取液制备出高活性的金催化剂催化丙烯环氧化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术包括以下步骤:I)以六水硝酸铈(Ce (NO3) 3.6Η20)为原料制备不同形貌的CeO2载体备用；2)将侧柏叶晒干后粉碎，将侧柏叶干粉加入去离子水中，振荡后，过滤得植物浸出液备用；3)将CeO2载体加入Pd(NO3)2水溶液中混合得混合物；4)将步骤2)获得的植物浸出液加入到步骤3)所得混合物中，所得混合溶液抽滤，洗涤，将所得固体干燥后，焙烧，得到催化剂PdAianoCeO2 ；5)将步骤4)所得到的催化剂PdAianoCeO2在H2气氛下进行还原。在步骤I)中，所述CeO2载体包括:无特定形貌CeO2载体,纳米棒状CeO2载体，纳米方块状CeO2载体等；所述纳米棒状CeO2载体的制备方法可为:7.2g六水硝酸铈溶解在160mLH20中，再加入16g NaOH，搅拌后，将混合液转移至聚四氟乙烯水热反应釜内，在130° C下反应18h ;然后将样品过滤，洗涤，在50° C下干燥20h后，在300° C下空气氛围中焙烧4h,即制得纳米棒状CeO2载体，以下记为nanoCe02_rod(参见J.Am.Chem.Soc., 2009,131:3140-3141.);所述纳米方块状CeO2载体的制备方法可为:6g六水硝酸铈与71g NaOH分别溶解在160mL水中，将两个溶液混合，搅拌后，将混合液转移至2个聚四氟乙烯水热反应釜内，在120° C下反应48h ;将获得的混合物过滤，用水洗涤，洗去NaOH，再用乙醇洗涤，除去水分，在50° C下干燥，所获得的固体在350° C空气焙烧3h，即制得纳米方块CeO2载体，以下记为 nanoCe02-cube (参见 Appl1.Catal.B:Environ., 2012,117 - 118:360-368.)；所述普通CeO2载体的制备方法可为:将六水硝酸铈在600°C下空气焙烧3h，记为Ce02。在步骤2)中，所述侧柏叶干粉与去离子水的配比可为Ig: IOOmL,其中侧柏叶干粉以质量计算，去离子水以体积计算；所述振荡的条件可为置于30° C的摇床中振荡2 4h0在步骤3)中，所述CeO2载体与Pd (NO3)2水溶液的配比可为0.6g: 30mL，其中CeO2载体以质量计算，Pd(NO3)2水溶液以体积计算。在步骤4)中，所述混合溶液中Pd的总浓度最好为0.5mmol/L ;所述洗涤可采用去离子水洗涤2 3次；所述干燥可在50°C下干燥20h ;所述焙烧的条件可在空气气氛300°C下焙烧2h ;所得到的负载型Pd催化剂满足m(Pd) /m (CeO2) =0.5wt.%。在步骤5)中，所述还原的条件可为:还原温度为100°C，30(TC或500°C，氢气的流量可为30mL/min。本专利技术通过水热法制备不同形貌的IianoCeO2载体，并通过生物法将Pd负载于不同形貌的纳米CeO2上，经过氢气还原处理，获得活性更高更稳定的催化剂。附图说明图1为不同形貌CeO2载体的TEM电镜图。在图1中，a:纳米棒状CeO2 ；b:纳米方块二氧化铺；c普通二氧化铺；标尺为20nm。图2为在300°C下氢气处理2h的Pd/Ce02催化剂在60°C时的稳定性评价活性图。在图2中，横坐标为评价时间(h)，纵坐标为CO转化率(％)。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1纳米棒状CeO2的制备:7.2g六水硝酸铈溶解在160mLH20中，迅速加入16g NaOH,搅拌IOmin后，将混合液转移至聚四氟乙烯水热反应釜内，在130° C下反应18h。而后，将样品过滤，洗涤，在50° C下干燥20h后，在300° C下空气氛围中焙烧4h。即制得纳米棒状CeO20侧柏叶浸出液的制备:取3g侧柏叶干粉，加入300mL去离子水中，放入恒温水浴摇床中30° C、150r/min下振荡2h，过滤，即得10g/L的侧柏叶浸出液。催化剂的制备:取380 μ L浓度为75mM的Pd(NO3)2溶液加入30mL去离子水中，充分混合。加入0.6gnanoCe02_rod载体，继续搅拌0.5h，促进载体对前驱体的充分吸附。加入上述侧柏叶浸出液30mL，继续搅拌Ih0真空干燥20h。在空气气氛下300°C焙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经还原处理的钯催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）以六水硝酸铈（Ce(NO3)3·6H2O）为原料制备不同形貌的CeO2载体备用；2）将侧柏叶晒干后粉碎，将侧柏叶干粉加入去离子水中，振荡后，过滤得植物浸出液备用；3）将CeO2载体加入Pd(NO3)2水溶液中混合得混合物；4）将步骤2）获得的植物浸出液加入到步骤3）所得混合物中，所得混合溶液抽滤，洗涤，将所得固体干燥后，焙烧，得到催化剂Pd/nanoCeO2；5）将步骤4）所得到的催化剂Pd/nanoCeO2在H2气氛下进行还原。

【技术特征摘要】
1.一种经还原处理的钯催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: O以六水硝酸铈(Ce (NO3)3.6H20)为原料制备不同形貌的CeO2载体备用； 2)将侧柏叶晒干后粉碎，将侧柏叶干粉加入去离子水中，振荡后，过滤得植物浸出液备用； 3)将CeO2载体加入Pd(NO3)2水溶液中混合得混合物； 4)将步骤2)获得的植物浸出液加入到步骤3)所得混合物中，所得混合溶液抽滤，洗涤，将所得固体干燥后，焙烧，得到催化剂Pd/nanoCe02 ； 5)将步骤4)所得到的催化剂Pd/nanoCe02在H2气氛下进行还原。2.如权利要求1所述一种经还原处理的钯催化剂的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述CeO2载体包括:普通CeO2载体，纳米棒状CeO2载体，纳米方块状CeO2载体。3.如权利要求2所述一种经还原处理的钯催化剂的制备方法，其特征在于所述纳米棒状CeO2载体的制备方法为:7.2g六水硝酸铈溶解在160mLH20中，再加入16g NaOH，搅拌后，将混合液转移至聚四氟乙烯水热反应釜内，在130° C下反应18h ;然后将样品过滤，洗涤，在50° C下干燥20h后，在300° C下空气氛围中焙烧4h，即制得纳米棒状CeO2载体，以下记为nanoCe02-rod ;所述纳米方块状CeO2载体的制备方法为:6g六水硝酸铺与71g NaOH分别溶解在160mL水中，将两个溶液混合，搅拌后，将混合液转移至2个聚四氟乙烯水热反应釜内，在120° C下反应48h ;将获得的混合物过滤，用水洗涤，洗去NaOH，再用乙醇洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清彪，朱婧，杜明明，景孝廉，黄加乐，孙道华，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：