[发明专利]一种用于低温CO催化的MoCeCoOX催化剂的制备及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低温CO催化的MoCeCoO_X催化剂即MoO₃/CeO₂/Co₃O₄催化剂的制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

CO是一种有毒且易燃易爆的污染气体。燃料的不完全燃烧、机动车尾气及化学工业造成CO的量排放。当空气中CO含量为448ppm（2.0×10^-5mol/L）时，两小时之内就会出现头晕和呕吐现象；当含量达到12563ppm（1.2%，5.56×10^-4mol/L）时，会在1-3min内致人死亡。有资料显示，每排放10⁸t的CO，其造成的全球变暖潜能与排放5×10⁶t的CH₄等价，所以CO也被称作间接温室气体，对全球气候变暖产生重要影响。随着全球变暖问题的加剧以及人们对环境的关注，CO污染的治理迫在眉睫，因此，制备低温条件下高效CO催化氧化催化剂有较高的市场以及应用价值。我国是稀土大国，稀土金属氧化物CeO₂具有优异的储释氧性能和氧化还原性能，Co₃O₄有较好的低温催化性能，因而，在CO催化剂研究中，CeCo基复合氧化物材料备受关注。专利CN98116535.4公开了一种CeO₂－TiO₂复合氧化物为载体,以Pd为活性组分的催化剂，此催化剂Ce:Ti(摩尔比)为0．05—0．5，完全转化温度低于100℃。专利 CN105148930A制备了一种具有壳状结构的Co₃O₄-CeO₂催化剂，空速4000h^-1时，催化剂对CO的完全转化温度为200℃。同时金属Mo具有如下特点：一、金属氧化物MoO₃对Co₃O₄有修饰作用，能够有效改善Co₃O₄相间的氧流动性，提高CO低温活性。二、与其他贵金属相比，(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O售价较低。本发明将金属氧化物MoO₃负载于CeO₂/Co₃O₄（Ce-Co复合氧化物）上，制备了低温活性高的CO催化剂。

现有的制备方法多是在已有的载体或者先制备Co₃O₄被烧研磨后作为载体，再采用浸渍法进行二次负载。本发明采用先制备CeO₂/Co₃O₄前驱体，在形成的前驱体悬浊液上直接浸渍MoO₃的前驱体，此时MoO₃可以对Co₃O₄形成更好的修饰作用，使得催化剂内部的氧流动性加强，有效的提高一氧化碳低温催化效率。同时，对催化剂仅进行一次空气气氛下的焙烧，并且没有危险气体参与。此方法简单，安全，节能，适合工业生产。

发明内容

本发明通过一种简单的制备方法，制备出MoO₃/CeO₂/Co₃O₄催化剂，该催化剂具有优异的CO催化活性。催化剂制备所使原料廉价易得，工艺简便，对环境污染小，在低温去除CO领域有着潜在的应用前景。

本发明的目的在于提供一种工艺简便、高活性、用于低温CO反应的MoO₃/CeO₂/Co₃O₄催化剂及其制备方法。采用该方法制备的MoO₃/CeO₂/Co₃O₄催化剂在低温CO催化反应中表现出优异的催化性能。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：