[发明专利]一种含金属或金属氧化物粒子的CeO2纤维催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于具体按照以下步骤进行：

步骤1：(1)分别称取1～6g的CeO₂前驱体和2～10g的溶剂，混合后磁力搅拌5～12h，让CeO₂前驱体充分水解，得到CeO₂的溶胶溶液；(2)将0.5～5g的高聚物溶解在2～15g溶剂中，在磁力搅拌器上搅拌5～12h，形成均匀透明的溶液；(3)将0.05～0.5g金属或金属盐溶解在0.5～3g溶剂中经超声1～4h，形成均一稳定溶液；(4)最后将这三种溶液混合搅拌0.5～2h至成均匀液体，即为静电纺丝前驱液；

步骤2：将制得的静电纺丝前驱液注入静电纺丝装置中，通过调节纺丝电压为5～20KV、推进速率为0.1～3mL/h和接收距离为5～30cm，制备得到负载有金属或金属盐的CeO₂/高聚物的复合前驱纤维；

步骤3：按照以下两种方式之一负载催化剂：

(1)金属氧化物粒子/CeO₂纤维负载催化剂

将上步制备的复合前驱纤维置于马弗炉中，在空气气氛下以5～10℃/min速度升温至600～1000℃煅烧，煅烧时间为1～10h，最后得到金属氧化物纳米粒子/CeO₂纤维的负载催化剂。

(2)金属粒子/CeO₂纤维负载催化剂

将上步制备的复合前驱纤维置于马弗炉中，在空气或氮气气氛下以5～10℃/min速度升温至600～1000℃高温煅烧，煅烧时间为1～10h；然后在氢气气氛下还原，压力为0.5～5KPa，温度为300～900℃，时间为0.5～5h，最后得到金属纳米粒子/CeO₂纤维的负载催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中采用的CeO₂前驱体为硝酸铈、碳酸铈、硝酸铈胺、醋酸铈、乙酸铈、硫酸铈或硫酸铵铈。

3.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中采用的高聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚环氧乙烷、聚己内酯、聚丙烯酸、聚-3-羟基丁酸或聚乙交酯。

4.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中采用的溶剂为去离子 水、乙醇、三氟乙醇、甲酸、三乙醇胺、乙酸、丙酮、六氟异丙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种溶剂的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中采用的金属或金属盐为含铝、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、钌、铑、钯、锇、铱、铂、金或其化合物。

6.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属纳米粒子在CeO₂纤维上的负载量为1％～30％。

7.根据权利要求1所述的一种含金属或金属氧化物粒子的CeO₂纤维催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属纳米粒子的粒径为5～100nm，纤维直径为30～1000nm，比表面积为100～500m²/g。