[发明专利]一种调控铑基催化剂中Rh物种存在形式的方法

权利要求书

1.一种调控铑基催化剂中Rh物种存在形式的方法，其特征在于，所述的铑基催化剂为Rh/CeO₂催化剂，其包括载体和活性组分，所述载体为氧化铈，所述活性组分为Rh物种，所述Rh物种以Rh单原子、或者几个Rh单原子组成的Rh原子簇、或者Rh原子簇团聚形成的Rh纳米颗粒中的一种或多种形式存在；基于所述Rh/CeO₂催化剂的总质量，所述Rh物种的负载量为0.05-2.0wt％；

所述Rh/CeO₂催化剂的制备方法包括以下步骤：

1)载体制备：称取CeO₂，研磨破碎筛分至300目以下，得到CeO₂载体；

2)活性组分前驱体制备：称取铑前驱体，溶于溶剂，超声溶解，得到铑前驱体溶液；

3)混合：将步骤2)中的铑前驱体溶液滴加至步骤1)的CeO₂载体上，保持搅拌，得到悬浊液，并将其密封；

4)静电吸附：将步骤3)的悬浊液，继续搅拌，进行静电吸附，得到完成静电吸附的悬浊液；

5)去除溶剂：将步骤4)所得的完成静电吸附的悬浊液进行蒸干，去除溶剂，得到固体混合物；

6)干燥、破碎：将步骤5)所得固体混合物进行干燥、研磨破碎，得到催化剂前驱体粉末；

7)焙烧：将步骤6)所得催化剂前驱体粉末焙烧，得到焙烧后催化剂粉末；

8)还原：将步骤7)所得焙烧后催化剂粉末放置在还原气氛围中还原，得到还原后催化剂粉末；

9)钝化：将步骤8)所得还原后催化剂粉末在惰性气氛中钝化，钝化后得到所述的Rh/CeO₂催化剂；

其中，当Rh负载量为0.05-0.2wt％，包括0.05wt％且不包括0.2wt％，Rh/CeO₂催化剂上Rh物种以单原子形式存在；

当Rh负载量为0.2-0.7wt％时，包括0.2wt％且不包括0.7wt％，Rh/CeO₂催化剂上Rh物种以单原子Rh和团簇Rh形式存在；

当Rh负载量为0.7-1.0wt％时，包括0.7wt％且包括1.0wt％，Rh/CeO₂催化剂上Rh物种以Rh原子簇形式存在；

当Rh负载量为1.0-2.0wt％时，不包括1.0wt％且包括2.0wt％，Rh/CeO₂催化剂上Rh物种以Rh原子簇和Rh纳米颗粒形式存在；

当Rh负载量高于2.0wt％时，Rh/CeO₂催化剂上Rh物种以Rh纳米颗粒形式存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的CeO₂可以为市售的CeO₂或者实验室利用各种铈源合成的CeO₂，铈源选自碳酸铈、草酸铈、氯化铈、硝酸铈、硝酸铈氨中的一种或几种；步骤2)中，铑前驱体选自十二羰基四铑、十二羰基六铑、乙酰丙酮铑、乙酰丙酮二羰基铑、氯化铑、碘化铑、硝酸铑、氯铑酸钠中的一种或几种；步骤2)中，溶剂选自去离子水、无水甲醇、无水乙醇、丙酮、甲苯中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，搅拌温度为20-60℃，滴加速度为1-10mL/min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，静电吸附温度为20-60℃，静电吸附时间为12-72h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)中，在30-80℃温度下进行蒸干，蒸干方法选自常压干燥或减压旋转蒸发；步骤6)中，在空气中进行干燥，干燥温度50-110℃，干燥时间6-12h；破碎筛分至100-300目。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7)中，焙烧温度为200-900℃，升温速率为1-10℃/min，焙烧时间为2-12h。