[发明专利]用于催化净化氮氧化物的铈锡基复合氧化物催化剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种用于催化净化氮氧化物的铈锡基复合氧化物催化剂，其特征在于，所述催化剂具有如下化学组成：铈氧化物、锡氧化物和无定型MO_x，M元素选自Nb或W中的任意一种，或者W和Nb按摩尔比 (0.1~10):1的组合；MO_x以单聚体、低聚体或无定型团簇的形式分散于铈氧化物和锡氧化物表面，其中，x为满足元素化合价平衡所需的O的量；铈元素、锡元素和M元素的摩尔比为1:(1.5~2.0):(0.5~1.0)，且M元素和Sn元素的摩尔比为(0.2~0.8):1；

所述铈锡基复合氧化物催化剂通过共沉淀法或柠檬酸络合法制备得到，

所述共沉淀法包括如下步骤：（1）将铈盐、锡盐和M盐配成混合溶液；（2）以过量氨水，在20℃~95℃温度条件下搅拌0.5h~48h进行反应；（3）进行抽滤和洗涤，得到滤饼；（4）将滤饼烘干，于800℃~900℃在空气中焙烧，得到所述铈锡基复合氧化物催化剂；

所述柠檬酸络合法包括如下步骤：（1）将铈盐、锡盐和M盐配成混合溶液；（2）向混合溶液中加入一定量柠檬酸，金属离子总量与柠檬酸的摩尔比为0.5~5.0；（3）在20℃~95℃温度条件下搅拌0.5h~48h；（4）在常温常压下静置0.5h~5d；（5）将所得产物烘干，于800℃~900℃在空气中焙烧，得到所述铈锡基复合氧化物催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述低聚体包括二聚体和/或三聚体。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述铈锡基复合氧化物催化剂中，CeO₂的粒径为5-35 nm，SnO₂的粒径为1-10 nm，所述SnO₂的粒径小于CeO₂的粒径。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，M元素和Sn元素的摩尔比为(0.2~0.4):1。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述M元素为W元素。

6.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，通过共沉淀法或柠檬酸络合法制备铈锡基复合氧化物催化剂；

所述共沉淀法包括如下步骤：

（1）将铈盐、锡盐和M盐配成混合溶液；

（2）以过量氨水，在20℃~95℃温度条件下搅拌0.5h~48h进行反应；

（3）进行抽滤和洗涤，得到滤饼；

（4）将滤饼烘干，于800℃~900℃在空气中焙烧，得到所述铈锡基复合氧化物催化剂；

所述混合溶液中，以金属元素的摩尔比计，铈元素、锡元素和M元素的摩尔比为1:(1.5~2.0):(0.5~1.0)，且M元素和Sn元素的摩尔比为(0.2~0.8):1；

所述柠檬酸络合法包括如下步骤：

（1）将铈盐、锡盐和M盐配成混合溶液；

（2）向混合溶液中加入一定量柠檬酸，金属离子总量与柠檬酸的摩尔比为0.5~5.0；

（3）在20℃~95℃温度条件下搅拌0.5h~48h；

（4）在常温常压下静置0.5h~5d；

（5）将所得产物烘干，于800℃~900℃在空气中焙烧，得到所述铈锡基复合氧化物催化剂；

所述混合溶液中，以金属元素的摩尔比计，铈元素、锡元素和M元素的摩尔比为1:(1.5~2.0):(0.5~1.0)，且M元素和Sn元素的摩尔比为(0.2~0.8):1。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铈盐包括氯化亚铈、硝酸铈、硝酸铈铵或硫酸铈中的任意1种或至少2种的组合。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锡盐包括氯化锡、草酸亚锡、硝酸锡或硫酸锡中的任意1种或至少2种的组合。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述M盐包括M的盐类和/或酸盐类。