[发明专利]一种催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括三元复合氧化物载体和金属活性粒子；

所述三元复合氧化物载体中三元为Ce、Zn和Zr；所述三元复合氧化物载体为大孔、介孔和微孔同时存在的多级孔结构；所述金属活性粒子包括Cu、Fe、Co或Ni中的任意一种或至少两种的组合，所述金属活性粒子的质量占比为35～50％；

所述催化剂通过如下制备方法制备得到，所述制备方法包括以下步骤：

所述制备方法包括：

(1)将软模板基材、柠檬酸、第一溶剂进行一次混合，然后再加入前驱体盐，进行二次混合，然后浸入硬模板组装阵列，得到三元复合氧化物载体；

(2)将步骤(1)所述的三元复合氧化物载体浸渍于金属活性粒子盐溶液中，得到所述催化剂；

其中，所述前驱体盐中的金属元素选自Ce、Zn、Zr；所述金属活性粒子盐溶液包括铜盐溶液、铁盐溶液、钴盐溶液或镍盐溶液中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

(1)将软模板基材、柠檬酸、第一溶剂进行一次混合，然后再加入前驱体盐，进行二次混合，然后浸入硬模板组装阵列，得到三元复合氧化物载体；

(2)将步骤(1)所述的三元复合氧化物载体浸渍于金属活性粒子盐溶液中，得到所述催化剂；

其中，所述前驱体盐中的金属元素选自Ce、Zn、Zr；所述金属活性粒子盐溶液包括铜盐溶液、铁盐溶液、钴盐溶液或镍盐溶液中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述软模板基材包括聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。

4.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述软模板基材的质量浓度为0.02～0.08g/ml。

5.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸的质量浓度为0.05～0.2g/ml。

6.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括乙二醇和/或甲醇。

7.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硬模板包括聚合物硬模板和/或二氧化硅硬模板。

8.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述聚合物硬模板包括聚苯乙烯硬模板和/或聚甲基丙烯酸甲酯硬模板。

9.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述硬模板组装阵列的制备方法包括：

将硬模板基材、第二溶剂和引发剂进行混合，加热反应，一次离心和二次离心，得到有序排列的硬模板组装阵列。

10.根据权利要求9所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述硬模板基材包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浸入硬模板组装阵列后，依次进行干燥和烧结。

12.根据权利要求11所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为45～55℃。

13.根据权利要求11所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥的时间为18～28h，所述烧结包括一次烧结和二次烧结。

14.根据权利要求13所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述一次烧结的气氛为保护性气氛。

15.根据权利要求14所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述保护性气氛包括氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种或至少两种的组合。