[发明专利]使用催化活性金时相对于氢气而言对一氧化碳的选择性氧化

权利要求书

1.一种用于产生电的系统，包括：

a)容纳催化剂体系的催化剂容器，所述催化剂体系包括沉积到载体上的催化活性金，所述载体包括多个纳米颗粒，所述纳米颗粒具有多畴表面并以聚集型纳米颗粒簇的形式存在于所述载体中，所述催化活性金沉积在所述纳米颗粒簇上；

b)气体进料供应源，其与所述催化剂容器的入口流体连接，所述气体进料包含CO和氢气；以及

c)电化学电池，其在所述催化剂容器的出口的下游并与所述出口流体连接。

2.一种用于产生电的系统，包括：

a)容纳催化剂体系的催化剂容器，所述催化剂体系包括沉积到载体上的催化活性金，所述载体包括多个二氧化钛纳米颗粒，所述二氧化钛纳米颗粒具有多畴表面并以聚集型纳米颗粒簇的形式存在于所述载体中，所述催化活性金沉积在所述纳米颗粒簇上，所述二氧化钛是至少部分结晶的；

b)气体进料供应源，其与所述催化剂容器的入口流体连接，所述气体进料包含CO和氢气；以及

c)电化学电池，其在所述催化剂容器的出口的下游并与所述出口流体连接。

3.一种相对于氢气而言选择性氧化CO的系统，包括：

a)容纳催化剂体系的催化剂容器，所述催化剂体系包括沉积到载体上的催化活性金，所述载体包括多个纳米颗粒，所述纳米颗粒具有多畴表面并以聚集型纳米颗粒簇的形式存在于所述载体中，所述催化活性金沉积在所述纳米颗粒簇上；以及

b)气体进料供应源，其与所述催化剂容器的入口流体连接，所述气体进料包含CO和氢气。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述多畴表面包括两个或更多个组成上不同的畴，所述畴邻近沉积有金的表面，所述畴的厚度小于5nm并且宽度小于10nm。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述多畴表面包括包含钛氧化合物的第一畴和包含至少一种另外的金属氧化合物的第二畴。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述另外的金属氧化合物包括以下金属的含氧化合物，所述金属选自Mg、Ca、Sr、Zn、Co、Mn、La、Nd、Al、Fe、Cr、Sn、W、Mo、Ce或它们的组合。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述另外的金属氧化合物为锌氧化合物。

8.根据权利要求3所述的系统，其中所述纳米颗粒包含至少部分结晶的二氧化钛。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述纳米颗粒还包含锌。

10.根据权利要求3所述的系统，其中所述多畴表面包括富含钛的区域和富含锌的区域。

11.根据权利要求3所述的系统，其中所述多畴表面有助于固定金。

12.根据权利要求3所述的系统，其中所述载体还包括纳米级孔隙。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述纳米级孔隙的大小在1nm至30nm的范围内。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述纳米级孔隙有助于固定金。

15.根据权利要求3所述的系统，其中所述载体还包括负载有所述纳米颗粒的主体。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述主体包括多个主体颗粒。

17.根据权利要求15或16所述的系统，其中基于所述金、所述纳米颗粒和所述主体的总重量而言，所述催化剂体系包含0.005至1.5重量％的金。

18.根据权利要求3所述的系统，其中所述纳米颗粒簇的大小在0.2微米至3微米的范围内。

19.根据权利要求3所述的系统，其中所述金包括大小在0.5nm至50nm范围内的簇。

20.一种相对于氢气而言选择性氧化CO的催化剂体系，包括沉积在载体上的催化活性金，所述载体包括多个纳米颗粒，所述纳米颗粒具有多畴表面并以聚集型纳米颗粒簇的形式存在，所述催化活性金沉积在所述纳米颗粒簇上。

21.根据权利要求20所述的体系，其中所述纳米颗粒包含至少部分结晶的二氧化钛。