[发明专利]一种鱼骨形结构Pt/AlPO4负载型催化剂的溶剂热合成法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鱼骨形结构的Pt/AlPO₄负载型催化剂的溶剂热合成方法，是以醇-水混合液为溶剂通过溶剂热法合成鱼骨形结构的Pt/AlPO₄负载型催化剂的方法，属于Pt/AlPO₄负载型催化剂技术领域。

背景技术

工业的发展如同一把双刃剑在改善和方便人们生活的同时也带来很多负面影响，其中对环境的污染越来越多的影响的人们的生活和工作。汽车尾气为当前主要的移动污染源，CO、NO_X、HC作为汽车尾气主要污染物，严重影响大气环境质量和人们的生活。在汽车尾气排放控制技术里，三效催化转化器是目前最常用也是最有效的处理技术，借助催化作用，可以有效的将CO、NO_X、HC等污染物无害化，达到污染物排放控制的目的。在三效催化转化器中，催化剂的选择尤为关键，目前用于TWC的催化剂主要有负载型贵金属，单一金属氧化物和复合金属氧化物催化剂等。磷酸铝作为三效催化剂载体，因其具有价格低廉、热稳定性好、催化活性高、减少贵金属负载量以及就具有较好的抗磷、硫中毒的优点而备受关注。

Pt/AlPO₄负载型催化剂，其载体制备方法有沉淀法、浸渍法、水热法、溶胶-凝胶法、溶剂热法等。例如M.Machida等首先利用沉淀法制备了AlPO₄载体，然后利用浸渍法制备了Rh/AlPO₄负载型三效催化剂（M.Machida et al.,Chemistry of Materials,2009,21,1796-1798），其具有较高的催化活性和抗老化性能，同时减少贵金属负载量。D.Y.Tian等利用溶剂热法制备出不同形貌AlPO₄分子筛，表现出较好的性能(D.Y.Tian et al.,Chemistry of Materials,2008,20,2160-2164)。S.F.Wang等首先利用水热法制备出AlPO₄分子筛载体，然后通过浸渍法得到Pt/AlPO₄负载型催化剂用于硝基苯加氢反应，产物的产率和纯度均有很大提高(S.F.Wang et al.,Science China Chemistry,2010,53,1514-1519).H.Tamai等将Pt、Pd、Rh超细粒子分散到聚合体/MPO₄(M=Al,Mg,Zn,Cr,Mn,Fe,Co)上，其对NO选择性催化还原具有较高的催化活性(H.Tamai et al.,Journal ofMaterials Science,2000,35,4945-4953)，文献中报道制备负载型催化剂主要采用两步法，首相制备出AlPO₄载体，然后通过浸渍法组在贵金属粒子。

本发明描述的方法是采用溶剂热一步法制备具有鱼骨形结构的Pt/AlPO₄负载型三效催化剂，将不同比例去离子水和醇作为反应溶剂，通过溶剂热法制备前驱体，采用一步焙烧法（空气气氛中焙烧）制备不同形貌鱼骨形Pt/AlPO₄负载型三效催化剂。其中醇水比例对于目标产物的形貌起了重要作用。不同于文献报道的采用两步法合成负载型Pt/AlPO₄催化剂，本发明方法制备的Pt/AlPO₄催化剂呈现鱼骨形结构和形貌。迄今为止，尚无文献和专利报道采用一步溶剂热法制备鱼骨形Pt/AlPO₄负载型三效催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备鱼骨形Pt/AlPO₄负载型三效催化剂的制备方法，本发明制备得到的产物为鱼骨型Pt/AlPO₄催化剂。

一种鱼骨形Pt/AlPO₄催化剂制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：

配制醇/水混合溶液，然后加入异丙醇铝和H₃PO₄，搅拌2h后,加入2.5%盐酸溶液，调节溶液体系的pH值为8～10，再加入沉淀剂和Pt前躯体溶液，继续搅拌2.0h后得到均匀凝胶，将该凝胶室温陈化12h后，置于带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢自压釜中，于180℃水热反应24h后，抽滤，滤出物用去离子水和无水乙醇洗涤后于80°C干燥12h，然后置于管式炉中，在空气流中以1℃/min的升温速率从室温升至550℃并在该温度下保持3.5h，自然冷却至室温，即可得到鱼骨形Pt/AlPO₄催化剂。