[发明专利]一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO2

权利要求书

1.一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，将铈盐和沉淀剂分别溶解于去离子水中，然后将两者混合室温搅拌均匀，转移至水热反应釜内进行水热反应，待降至室温后将水热后的悬浮液离心、洗涤、烘干得到CeO₂载体，将得到的CeO₂与含有铂盐的去离子水混合均匀，烘干，在高温下焙烧获得单原子分散的Pt/CeO₂，在还原气氛下还原，获得高分散Pt/CeO₂。

2.根据权利要求1所述一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，所述铈盐为醋酸铈，所述铂盐为四氨合硝酸铂；所述沉淀剂为氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)CeO₂的制备：

室温搅拌下，称取醋酸铈和氢氧化钠分别溶解在去离子水中，形成溶液A和溶液B；随后将溶液B缓慢加入溶液A中混合搅拌得到浅紫色悬浮液C，将所得悬浮液C在室温下搅拌均匀后，转移至水热反应釜内进行水热反应，待降至室温后将水热后的悬浮液离心、洗涤数次至洗涤液pH为中性、烘干得到淡黄色粉末CeO₂载体备用；

(2)单原子分散Pt/CeO₂的制备：

称取步骤(1)所制备的CeO₂分散在含有铂盐的去离子水中，所得的悬浮液D在室温下超声，并在摇床中烘干，再转移至管式炉高温焙烧，得到单原子分散Pt/CeO₂样品；

(3)高分散Pt/CeO₂的制备：

将步骤(2)中制备的单原子分散Pt/CeO₂样品，通过高温还原气氛焙烧，获得黑色高分散Pt/CeO₂样品；

(4)将步骤(2)和(3)中的Pt/CeO₂样品，在压片机设定压强下压片，过筛，得到40～60目的催化剂。

4.按照权利要求3所述一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醋酸铈质量为0.79～2.37g，所述氢氧化钠的质量为7.7～23.1g，所述溶液A和溶液B中去离子水的体积分别为10～30mL和27.5～82.5mL，悬浮液C中去离子水的体积为37.5～112.5mL；所述搅拌温度为20～35℃；所述搅拌时间为0.5～1h；所述搅拌速率100～200r/min；所述反应釜体积规格为60～100mL；所述水热反应温度为120～140℃，反应压力0.1～0.3MPa，反应时间为3～7h，离心转速为3500～4000r/min；所述pH为7～8；所述烘干温度为60～80℃，所述烘干时间为8～16h。

5.按照权利要求3所述一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述CeO₂的质量为0.75～1.25g；所述铂盐为四氨合硝酸铂；所述铂盐溶液浓度为4.84～8.06mmol/mL；所述铂盐溶液体积为1.5～2.5mL；所述超声时间为0.5～1h；所述超声频率为20～40kHz，280～560W；所述摇床转速120～180rmp；所述摇床温度60～80℃；所述摇床干燥时间为8～16h；所述管式炉高温焙烧方法为，在干空气氛下，气体流速为80mL/min，从室温以3～5℃/min的速率升温至400～900℃，恒温5～10h，随后降至室温，关闭干空。

6.按照权利要求3所述一种以单原子分散铂为前体物制备高分散Pt/CeO₂的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温焙烧方法为，在5～15vol.％H₂/Ar气氛下，气体流速为60～100mL/min，从室温以3～5℃/min的速率升温至250～350℃，恒温2～4h，随后降至室温后，关闭还原气。