[发明专利]液相还原法合成形貌可控的用于CO优先氧化反应CeO2/Cu2O新型催化剂

摘要

本发明公开了一种形貌可控的CeO2/Cu2O新催化剂的制备方法，并将该催化剂应用于富氢气体中CO优先氧化反应。该催化剂以碳酸钠为沉淀剂，柠檬酸钠做络合剂，葡萄糖为还原剂，液相还原法合成Cu2O载体，以硝酸铈为原料，采用等体积浸渍法合成CeO2/Cu2O。本发明催化剂载体Cu2O呈星型、多面体和空心球型，此类催化剂对CO优先氧化应用研究较新颖。本发明催化剂制备方法和过程简单易行，原料价格相对较低，CO优先氧化转化率与选择性较高，CO完全转化的温度窗口较宽。

主权项

一种用于CO优先氧化的CeO2/Cu2O催化剂的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：1)配制0.68mol·L‑1CuSO4溶液，备用；2)配制0.74mol·L‑1Na3C6H5O7溶液，备用；3)配制1.2mol·L‑1Na2CO3溶液，备用；4)配制1.4mol·L‑1C6H12O12溶液，备用；5)配制2.0mmol·L‑1CTAB溶液，备用；6)分别量取CuSO4，Na3C6H5O7，Na2CO3，C6H12O12各20ml溶液加入到三口瓶中，加入400ml的去离子水，加热到80℃，机械搅拌40min；7)将得到的沉淀离心洗涤，先水洗三遍，再用无水乙醇洗三遍， 将沉淀物在60℃下真空干燥12h得到星状Cu2O载体，备用；8)量取20ml CuSO4溶液加入到三口瓶中，加入400ml的去离子水，加入20ml CTAB，加热到80℃，机械搅拌10‑15min后，逐滴加入20mlNa3C6H5O7和20ml Na2CO3混合溶液，10min后，加入20mlC6H12O12溶液后机械搅拌30min，重复步骤7)得到空心球Cu2O载体，备用；9)分别量取CuSO4，Na3C6H5O7，Na2CO3，C6H12O12各20ml溶液加入到三口瓶中，加入400ml的去离子水，加入20ml CTAB，加热到80℃，机械搅拌40min，重复步骤7)得到多面体Cu2O载体，备用；10)取1g 6.988mmol所制得的Cu2O滴加蒸馏水至初湿，记录其吸水量为0.5ml，即浸湿载体所需要的最少水量；11)取6.988mmol Ce(NO3)3·6H2O溶于0.5ml蒸馏水中，超声至完全溶解制得Ce(NO3)3溶液；12)分别取1g步骤7)、8)和9)所制得的Cu2O溶于步骤11)制得的Ce(NO3)3溶液，浸渍24h后真空干燥过夜；13)取上述步骤12)所制得的样品置于瓷舟中，放入管式炉中，在N2气氛下，250℃煅烧3h，升温速率为2℃/min，制得用于CO优先氧化的形貌可控的CeO2/Cu2O催化剂。