[发明专利]铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，由铈锆氧化物纳米颗粒与氧化铝微米颗粒组成，其中铈锆氧化物纳米颗粒分散负载于氧化铝微米颗粒的外层表面，形成核壳结构型的微纳米复合催化材料，记为CeZrO@Al₂O₃；

所述铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料的制备方法包括下列步骤：

（1）制备微米颗粒氧化铝Al₂O₃，微米尺度为0.1～25µm，比表面积为50～200m²/g，其中含有金属氧化物助剂并占氧化物的质量百分含量为0～10wt%；

（2）合成水性分散铈锆氧化物纳米材料溶胶体，其中铈锆氧化物为纳米颗粒单晶体，纳米尺度为2～8nm，在溶胶体中的质量/体积百分含量为1～20%，记为Ce_xZr_1-xO₂，0＜x＜1，其中含有金属氧化物助剂并占氧化物的质量百分含量为0～10wt%；

（3）将由（1）制备的氧化铝微米颗粒材料与由（2）合成的水性分散铈锆氧化物纳米材料溶胶体组合生成浆料，经干燥、焙烧，得到颗粒状铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料；

所述水性分散铈锆氧化物纳米材料溶胶体的合成方法包括下列步骤：

A)用Ce及Zr的无机盐类水溶液与无机碱类水溶液进行沉淀反应，制备Ce-Zr混合氢氧化物沉淀物；

B)将Ce-Zr混合氢氧化物沉淀物加热回流，制备Ce-Zr氢氧化物共溶体；

C)将Ce-Zr氢氧化物共溶体经过滤及洗涤，制备Ce-Zr氢氧化物水凝胶；

D)将Ce-Zr氢氧化物水凝胶与有机醇类、有机酸类、高聚物的水溶液混合，制备Ce-Zr氧化物合成浆料；

E)将Ce-Zr氧化物合成浆料加热并经一步水热合成，得到水性分散铈锆氧化物纳米材料溶胶体，其中铈锆氧化物的质量/体积百分含量为8～12％；

F) 将溶胶体进一步蒸发浓缩，或加水稀释，得到铈锆氧化物在溶胶体中的质量/体积百分含量为1～20％。

2.依据权利要求1所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，铈锆氧化物占复合催化材料的质量百分含量为1～30wt％。

3.依据权利要求1所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，所述步骤（1）、（2）所述金属氧化物包括Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Pr、Nd、Sm氧化物中的一种或一种以上组合作为助剂。

4.依据权利要求1所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，所述步骤（3）所述干燥是以1～10℃/min升温速率从室温升至120℃恒温1～3h，所述焙烧是在500～600℃恒温1～3h，然后降至室温。

5.依据权利要求1～4任一项所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，包括用作颗粒形铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料、浆料中铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料以及涂覆状铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料。

6.依据权利要求1～4任一项所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，经负载贵金属Pt、Pd、Rh、Au、Ir、Ru中的一种或多种，用于燃油车尾气净化催化剂制造。

7.依据权利要求1～4任一项所述一种铈锆-铝基氧化物微纳米复合催化材料，其特征在于，经负载贵金属Pt、Pd、Rh、Au、Ir、Ru中的一种或多种，用于燃油机尾气净化催化剂制造。