[发明专利]一种掺杂改性纳米CeO2棒催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种掺杂改性纳米CeO₂棒催化剂及其应用，由纳米CeO2棒和通过一步原位水热合成而掺杂于其上的改性金属元素组成，该纳米CeO2棒暴露(110)和(100)晶面，该改性金属元素为Zr、La、Y或Sr。由于不同形貌的纳米CeO₂暴露不同晶面，表现出截然不同的表面特性和催化特性，其中暴露(110)和(100)晶面的纳米CeO₂棒的逆水煤气变换反应性能最佳，本发明以棒状纳米CeO₂可以最大程度发挥催化剂的催化作用。

主权项

1.一种掺杂改性纳米CeO₂棒催化剂，其特征在于：由纳米CeO2棒和通过一步原位水热合成而掺杂于其上的改性金属元素组成，该纳米CeO2棒暴露（110）和（100）晶面，该改性金属元素为Zr、La或Y；其制备方法包括：（1）称取适量改性金属元素前体和适量Ce(NO₃)₃∙6H₂O溶解于蒸馏水中，充分搅拌得第一溶液，改性金属元素前体为改性金属元素的硝酸盐；（2）精确称取适量 NaOH溶解于蒸馏水中，充分搅拌，得第二溶液；（3）将第一溶液逐滴滴加到第二溶液中，继续充分搅拌，得悬浮液；（4）将悬浮液装入PPL内衬，放入不锈钢材质的水热合成釜中，进而将该水热合成釜放入95~105 ℃烘箱中加热20~30 h，得到掺杂改性的纳米CeO₂棒；（5）待水热合成釜自然冷却后，移去其中上清液，加入去离子水洗涤沉淀2~3次，超声处理后离心，得沉淀，接着用无水乙醇洗涤沉淀，继续超声处理后离心，得白色沉淀；（6）将白色沉淀进行真空干燥，真空干燥的温度为55~65℃，时间为20~30 h，得到淡黄色粉末；（7）将上述淡黄色粉末在N₂气氛下380~420 ℃焙烧3~5 h，即得所述掺杂改性纳米CeO₂棒催化剂。