[发明专利]一种用于分解N2O的高效催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于分解N₂O的高效催化剂，其特征在于：该催化剂包括活性 中心和载体，所述活性中心包括量子点的氧化物和尖晶石型结构的化合物， 载体为Al₂O₃载体，所述催化剂的分子通式为L^Ⅱ_xO/M^Ⅱ_1-xN^Ⅲ₂O₄/Al₂O₃，其中： L^Ⅱ和M^Ⅱ均为二价金属阳离子，N^Ⅲ为三价金属阳离子，x＝0.01～1.0。

2.根据权利要求1所述的用于分解N₂O的高效催化剂，其特征在于： 所述活性中心还包括添加型的助剂R，所述添加型的助剂R为一种或两种金 属元素，所述催化剂的分子通式为R/L^Ⅱ_xO/M^Ⅱ_1-xN^Ⅲ₂O₄/Al₂O₃。

3.根据权利要求2所述的用于分解N₂O的高效催化剂，其特征在于： 所述添加型的助剂R为Ag、Li、Sn、Au、Ce、La、Pr、Rh、Ru、Zr、Co、 Ni、Fe、Mn、Cr、V、Na、K、Rb、Cs、Mg、Al、Ca、Sr、Ba中一种或两 种。

4.根据权利要求1或2所述的用于分解N₂O的高效催化剂，其特征在 于：所述L^Ⅱ或M^Ⅱ独立地选自Mg²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、 Fe²⁺中的一种或两种，优选为Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺或Mg²⁺，所述N^Ⅲ选自 Al³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Co³⁺、Fe³⁺、V³⁺中的一种或两种。

5.一种权利要求1-4中任一项权利要求所述的用于分解N₂O的高效催 化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

A.将含有金属阳离子L^Ⅱ、M^Ⅱ和N^Ⅲ的金属盐溶于去离子水中，得到混合 盐的溶液，将溶液加入有机碱并搅拌溶解，直至溶液变透明；

B.将γ-Al₂O₃载体用酸溶液或碱溶液进行活化洗涤，浸入步骤A得到的 溶液中，密封于水热反应釜中进行原位生长后取出，过滤并水洗，在40～200 ℃干燥24～240h，得到催化剂前驱体；

C.将步骤B制得的催化剂前驱体放入马弗炉中，从室温开始以1～20℃ /min的升温速率加热焙烧，升温至300～1000℃焙烧1～12h，焙烧产物随炉 冷却至室温后取出，得到活性中心为量子点和尖晶石型结构化合物的固载型 催化剂。

6.根据权利要求5所述的用于分解N₂O的高效催化剂的制备方法，其 特征在于：所述步骤A溶于去离子水中的金属盐还包括含有添加型的助剂R 的金属盐，且步骤A中的所有金属盐均为可溶性金属盐。

7.根据权利要求5所述的用于分解N₂O的高效催化剂的制备方法，其 特征在于：所述步骤A中有机碱与溶液中阴离子的摩尔比为(0.5～10)：1， 所述有机碱为尿素、氨水，六次甲基四胺中的一种或两种。