[发明专利]一种以二氧化钛纳米针为载体的镍铂基水处理催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种以二氧化钛纳米针为载体的镍铂基水处理催化剂，其特征在于：以氧化铈和五氧化二铌为催化活性组分，以氧化镍和铂纳米颗粒的混合物为助催化剂，以盐酸改性钛酸四丁酯生成的二氧化钛纳米针为主要载体，催化剂经氢气预处理后使用。

2.根据权利要求1所述的镍铂基水处理催化剂，其特征在于：活性组分中氧化铈和五氧化二铌的质量比为1：(0.5~0.6)；助催化剂中氧化镍和铂纳米颗粒的质量比为1：0.2。

3.根据权利要求1和2所述的催化剂，其特征在于：该催化剂的制备方法如下：

(1) 活性组分前驱体溶液的制备

将铈盐、铌盐和葡萄糖加入去离子水中并在温度为80℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状且粘度达到1000-1500cP，得到溶液A；其中铈盐和铌盐的混合物：葡萄糖：去离子水的质量比为1：1.5：2；

(2) 助催化剂复合胶体溶液配制

将铂盐加入去离子水搅拌生成溶液，然后加入抗坏血酸并在温度为5℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状，继续加入镍盐和葡萄糖并在温度为80℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状且粘度达到1000-1500cP，制得助催化剂复合胶体溶液B；其中铂盐：去离子水：抗坏血酸的质量比为1：100：50；镍盐：葡萄糖的质量比为1：5；

(3) 以载体质量为基准，按活性组分氧化物以及助催化剂分别占载体质量的质量百分比为10~30%和0.1%~0.15%，将步骤(1)制得的活性组分前驱体离子溶液A和步骤(2)制得的助催化剂复合胶体溶液B混合均匀一同加入盐酸优化改性后的二氧化钛纳米针载体中，搅拌练泥，经陈腐后，放于真空干燥箱中保温干燥，得到催化剂坯体；

(4) 催化剂的焙烧

将步骤(3)制得的催化剂坯体在氧化气氛下置入马弗炉中焙烧制得镍铂基水处理催化剂。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：步骤(3)中盐酸优化改性后的二氧化钛纳米针载体的制备方法是将钛酸四丁酯、盐酸和水混合后置于水热反应釜中，以210℃水热4h，经过滤、真空干燥得到盐酸优化改性后的二氧化钛纳米针载体；其中：盐酸浓度为12 M，钛酸四丁酯：盐酸：去离子水的体积比为1：5：1。

5.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述的铈盐为硝酸铈铵，铌盐为五氯化铌；步骤(2)中所述的铂盐为六水合氯铂酸，镍盐为氯化镍。

6.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：步骤(3)中的真空干燥温度为50℃，干燥时间为12h；步骤(4)中的焙烧温度为500℃，保温4h。

7.一种以二氧化钛纳米针为载体的镍铂基水处理催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）活性组分前驱体溶液的制备

将铈盐、铌盐和葡萄糖加入去离子水中并在温度为80℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状且粘度达到1000-1500cP，得到溶液A；

其中铈盐和铌盐的混合物：葡萄糖：去离子水的质量比为1：1.5：2；

（2）助催化剂复合胶体溶液配制

将铂盐加入去离子水搅拌生成溶液，然后加入抗坏血酸并在温度为5℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状，继续加入镍盐和葡萄糖并在温度为80℃的条件下进行搅拌反应至溶液呈澄清透明状且粘度达到1000-1500cP，制得助催化剂复合胶体溶液B；

其中铂盐：去离子水：抗坏血酸的质量比为1：500：50；镍盐：葡萄糖的质量比为1：5；

（3）以载体质量为基准，按活性组分氧化物以及助催化剂分别占载体质量的质量百分比为10~30%和0.1%~0.15%，将步骤(1)制得的活性组分前驱体离子溶液A和步骤(2)制得的助催化剂复合胶体溶液B混合均匀一同加入盐酸优化改性后的二氧化钛纳米针载体中，搅拌练泥，经陈腐后，放于真空干燥箱中保温干燥，得到催化剂坯体；

（4）催化剂的焙烧

将步骤(3)制得的催化剂坯体在氧化气氛下置入马弗炉中焙烧制得镍铂基水处理催化剂。