[发明专利]一种消除碳烟的钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂

权利要求书

1.一种辅助催化燃烧碳烟的钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂，其特征在于，所述钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂的通式为Ba_x/(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9，其中M为过渡金属Cu、Co、Fe、Ni中的一种，x、y、0.1、0.9均为摩尔比，x＝0.03-0.15，y＝1-1.5。

2.根据权利要求1所述辅助催化燃烧碳烟的钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂，其特征在于，所述Ba的存在形式为氧化物、碳酸盐或硝酸盐。

3.一种辅助催化燃烧碳烟的钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述过渡金属-铈基氧化物催化剂采用溶胶-凝胶法制备，Ba的引入采用浸渍负载法或前驱体掺杂溶胶-凝胶法，若采用浸渍负载法引入Ba，其步骤是：

1)先将可溶性铈盐和过渡金属盐以摩尔比Ce∶M＝9∶1混合溶解于水中，搅拌均匀，配置成浓度为0.5～1.5mol/L的铈盐和过渡金属盐的混合水溶液，加入络合剂柠檬酸或乙二胺四乙酸EDTA；分子量为180～600的聚乙二醇作增稠剂，搅拌均匀；其中柠檬酸或EDTA的克当量数相当于所有金属离子的克当量数之和的1.1倍，聚乙二醇添加量为络合剂用量的5～15wt％，在80℃加热条件下，搅拌混合溶液，直至水分蒸发产生粘稠状胶体；将胶体在空气气氛中110℃干燥12小时，研细；在300℃预烧1小时，使凝胶中有机物燃烧分解，再于500℃煅烧3小时，炉冷，制得过渡金属-铈基复合氧化物(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9，其中M为过渡金属Cu、Co、Fe、Ni中的一种，y、0.1、0.9均为摩尔比，y＝1-1.5；

2)根据测得的(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9的吸水率，往可溶性Ba盐中添加能使(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9吸水饱和的水量，配成Ba盐溶液，将Ba盐溶液滴加到(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9中，搅拌均匀后，110℃烘干3小时，其中Ba的引入量为铈和过渡金属总摩尔量的3％～15％；将负载Ba盐后的(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9于550℃煅烧1小时，炉冷，制得钡-过渡金属-铈基氧化物Ba_x/(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9催化剂，其中M为过渡金属Cu、Co、Fe、Ni中的一种，x、y、0.1、0.9均为摩尔比，x＝0.03-0.15，y＝1-1.5；

若采用前驱体掺杂法引入Ba，则在上述步骤1)中铈盐与过渡金属盐的混合水溶液中再加入可溶性Ba盐，搅拌溶解，其中Ba占铈与过渡金属摩尔量之和的3％～15％，其他相同，制得钡-过渡金属-铈基氧化物Ba_x/(MO_y)_0.1(CeO₂)_0.9催化剂，省略步骤2)。

4.根据权利要求3所述辅助催化燃烧碳烟的钡-过渡金属-铈基氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述铈盐为硝酸亚铈Ce(NO₃)₃·6H₂O、硝酸铈铵Ce(NH₄)₂(NO₃)₆·2H₂O、硫酸铈Ce(SO₄)₂·4H₂O或氯化亚铈CeCl₃·7H₂O。