[发明专利]一种热稳定的贵金属掺杂型的三维有序大孔‑介孔三效催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种热稳定的贵金属掺杂型的3DOM-m催化剂作为三效催化剂在汽车尾气催化净化中的应用，其中所述的催化剂的分子式为Ce_0.7-xZr_0.3M_xO₂，其中M是贵金属元素，贵金属作为离子掺杂进入铈锆固溶体的晶格，该催化剂为规整有序的三维有序大孔-介孔结构，大孔孔壁由蠕虫状结构的介孔构成，催化剂有规整的三维有序大孔结构，大孔平均孔径为100～300nm，孔壁厚10～50nm；其制备方法以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为硬模板，以三嵌段共聚物为软模板，包括以下步骤：

(1)按Ce、Zr的摩尔比为(0.7-x):0.3称取一定量的Ce(NO₃)₃·6H₂O，ZrOCl₂·8H₂O和一定量的三嵌段共聚物，溶于乙二醇和无水甲醇的混合溶剂中，室温下搅拌3～5h，待完全溶解后，按计量比向其中逐滴滴加贵金属的盐溶液，搅拌均匀后作为前驱体溶液备用；

(2)称取粒径200～600nm的硬模板聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)于上述前驱体溶液中浸渍，待模板完全浸透后经真空抽滤后干燥；将其转移到恒温恒湿箱中晶化24～48h，然后在烘箱中100℃干燥；最后将干燥后的PMMA胶体晶体和前驱体的复合物转移到管式炉中，在空气气氛下550～650℃焙烧4～6h，得到三维有序大孔-介孔三效催化剂，记为3DOM-mCe_0.7-xZr_0.3M_xO₂；

步骤(1)中混合溶剂中无水甲醇的含量10～60vol％，三嵌段共聚物的质量与混合溶剂的体积比例为：(0.1～2)g:10ml；步骤(1)中前驱体溶液中的总金属离子的总浓度1～3mol/L；步骤(2)中每10ml的前驱体溶液对应4g聚甲基丙烯酸甲酯，浸渍时间优选1h；

贵金属前驱体为H₂PtCl₆·nH₂O、Pt(NO₃)₂、(NH₄)₂PtCl₆、Pd(NO₃)₂、H₂PdCl₄、C₂O₄Pd、Pd(O₂CCH₃)₂、RhCl₃·nH₂O、H₃RhCl₆、Rh₂O₃·nH₂O、Rh(NO₃)₃·nH₂O、Rh(NO₃)₃、Pd(CH₃CO₂)₃、AuCl₃、HAu(NO₃)₃中的一种；

介孔模板表面活性剂为三嵌段共聚物P123、F127；晶化条件，温度是30-50℃,湿度是40-70％；x＝0.03-0.05。