[发明专利]Cu3Mo2O9催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cu₃Mo₂O₉催化剂及其制备方法和应用，具体地，本 发明涉及含有粒径为纳米级的Cu₃Mo₂O₉粉末催化剂及其对含碳物质，特 别是发动机排放出的尾气中烟灰的氧化催化。

背景技术

催化剂的催化特性通常与催化剂的尺寸及其表面状态和结构密切相 关。随着催化剂尺寸的减少，由于量子和表面的共同效应可导致其催化 性能得到不同程度的改善和提高。因此，利用纳米技术可实现对催化剂催 化性能的改变。

氧化物在催化领域应用极为广泛，如CeO₂作为燃料电池催化剂， MoO₃作为某些有机物氧化的催化剂等。对于Cu₃Mo₂O₉复杂氧化物，由于 其Cu和Mo均可以出现变价，在催化过程中可能发生化学价的变化，因 此会导致其催化性能的改善。烟灰是离开发动机通过排气系统排出的废气 中的一种成分，对于柴油机作为发动机排出的尾气而言，主要成分为含碳 颗粒物。如果直接排放到空气中，会造成大气的污染，因此需要将烟灰继 续氧化燃烧。正是基于这种思想，我们开展了对Cu₃Mo₂O₉复杂氧化物作 为烟灰氧化催化剂的研究。结果表明Cu₃Mo₂O₉复杂氧化物可有效地降低 烟灰在大气中发生氧化的温度，具有显著的催化效果。

在申请号为200610021650.x的中国专利申请中提出了一种酯交换合 成碳酸二苯酯用双金属复合氧化物催化剂，该催化剂的基本组成为钼氧化 物和铜氧化物，其中钼铜的摩尔比为：Mo:Cu＝100:1-100，该催化剂对于 催化剂的尺寸没有要求，并且该催化剂用于碳酸二甲酯和苯酚酯酯交换合 成碳酸二苯酯。

发明内容

本发明一目的是提供一种Cu₃Mo₂O₉催化剂，该催化剂为粒径为纳米 级的Cu₃Mo₂O₉粉末。

本发明的另一目的是提供制备所述催化剂的方法。

本发明的再一目的是提供一种所述的催化剂在催化含碳物质氧化反 应中的用途。

本发明的再一目的是提供一种含碳物质氧化反应的催化剂。

本发明的再一目的是提供一种催化氧化发动机排放出的尾气的方法。

本发明一方面提供了一种Cu₃Mo₂O₉催化剂，该催化剂为粒径为纳米 级的Cu₃Mo₂O₉粉末。

本发明另一方面还提供了一种制备所述催化剂的方法，该方法包括以 下步骤：

a.将粒径为纳米级的Cu₂O和MoO₃粉末以3:4-4.2的摩尔比混合；

b.将上述的混合物在480-520℃下烧结3-5小时，得到所述的 Cu₃Mo₂O₉催化剂。

本发明再一方面还提供了一种制备所述催化剂的方法，该方法包括以 下步骤：

a.首先将硫酸铜和钼酸铵按10.5-10.8:1的摩尔比溶解于水中；

b.将步骤a得到的水溶液在120-150℃下加热2-24小时，收集得到 的沉淀物；

c.干燥步骤b得到的沉淀物，并将干燥后的沉淀物在500-550℃焙烧， 得到所述的Cu₃Mo₂O₉催化剂。

本发明再一方面还提供了所述的催化剂在催化含碳物质的氧化反应 中的用途。

优选地，所述的含碳物质为发动机排放出的尾气中的烟灰。

本发明再一方面提供了一种含碳物质的氧化反应的催化剂，该催化剂 包含所述的Cu₃Mo₂O₉催化剂。

优选地，其中所述的含碳物质为发动机排放出的尾气中的烟灰。