CN113083301B - 一种金-氧化铋催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种金‑氧化铋催化剂的制备方法，以硝酸铋为铋源，通过水热法制备氧化铋载体，然后采用沉积沉淀法制备了金‑氧化铋催化剂。本发明以两种CO氧化反应评价制备得到的催化剂的催化性能，结果表明：与金‑氧化硅催化剂相比，本发明制备的金‑氧化铋催化剂表现出优异的催化性能，兼具宽温度窗口、高流量性能和长期稳定性，适用于废气处理、汽车尾气处理、燃料电池的气体纯化等领域，且能很好地满足质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作温度范围(80～180℃)。同时，本发明提供的金‑氧化铋催化剂的制备流程简单，具有良好的稳定性及可重复性，适合工业化量产。本发明还提供了一种金‑氧化铋催化剂及其应用。

Description

一种金-氧化铋催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种金-氧化铋催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
CO氧化反应是控制空气污染尤其是控制汽车尾气的重要反应之一。来自工业生产和汽车尾气的CO是一种常见的空气污染物，它可以和人体的血红蛋白结合，影响血液供氧、导致人中毒甚至死亡。使用催化剂在常温下将其催化氧化成污染较低的CO2是消除环境中低浓度一氧化碳的有效方法。因此，CO的催化氧化作为一种常用的气体净化技术，在工业废气的处理，燃料电池的气体纯化以及汽车尾气的处理等方面都有着实用价值。
近年来，由于气候变化和能源短缺问题日益凸显，寻找合适的清洁能源并开发相应清洁能源转换装置的需求十分迫切。氢能由于在燃烧过程中只产生水而没有其他污染物，被视为有希望取代传统能源的清洁燃料。以氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)，以其低成本，小体积，快速启动和适用于不连续运行等优点被认为在电动汽车、军事设备、航天航空等领域具有广阔的应用前景。目前，质子交换燃料电池的氢源主要来自碳氢化合物(甲醇、乙醇、天然气等)经过水蒸气重整、水煤气变换反应后得到的富氢气流，而其中仍会残留约1％的微量CO。然而，CO极易吸附在PEMFC的Pt电极表面，即使少量的CO也会引起PEMFC阳极中毒、电池性能下降。因此，有必要在富氢气流进入燃料电池前进行净化处理。
相对于钯膜分离法、变压吸附法，CO优先氧化法相对成本较低、环保高效，是一种从富氢气流中去除CO的有效方法。常用的催化剂主要有金基催化剂、铂族贵金属催化剂、铜基非贵金属催化剂等，其中，氧化物负载的Au由于其在较低温度下对CO氧化的高催化活性而备受关注。然而，随着温度的升高，H2竞争氧化反应的加强将导致CO氧化的选择性降低。此外，随着反应时间的增加，金颗粒的烧结和聚集，金化学状态的改变以及碳酸盐在催化剂表面上的积累也可导致催化剂失活。因此Au基催化剂很难在PEMFC的工作温度范围(80～180℃)中保持100％的CO转化率。因此，开发一种具有低温高活性，能够在宽温度窗口下实现CO完全转化的催化剂对于工业生产有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金-氧化铋催化剂及其制备方法和应用，本发明提供的金-氧化铋催化剂具有良好的催化性能。
本发明提供了一种金-氧化铋催化剂，包括：
Bi2O3载体；
负载于所述Bi2O3载体上的Au纳米颗粒。
本发明提供了一种上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂的制备方法，包括：
将Bi2O3载体分散在氯金酸水溶液中，与碳酸钠水溶液进行反应，得到金-氧化铋催化剂。
优选的，所述Bi2O3载体的制备方法包括：
将硝酸铋溶解于硝酸水溶液中，与甘油和氢氧化钠溶液进行反应，得到Bi2O3载体。
优选的，所述反应的温度为150～170℃。
优选的，所述反应的温度为60～80℃。
优选的，所述反应的pH值为8～9。
优选的，所述氯金酸水溶液的浓度为8～12mmol/L；所述碳酸钠水溶液的浓度为0.08～0.12mol/L。
优选的，所述Bi2O3载体和氯金酸水溶液中金的质量比为100：(3～5)。
本发明提供了一种一氧化碳低温催化氧化方法，包括：
采用上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂进行催化。
本发明提供了一种富氢条件下的一氧化碳优先氧化的方法，包括：
采用上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂进行催化。
本发明提供的金-氧化铋催化剂的制备方法，通过在氧化铋表面沉积金纳米粒子构建了独特的界面结构，使得一氧化碳的转化率和选择性得到了极大的提高，且合成并使用氧化铋作为载体在一氧化碳的催化氧化的相关研究中未有报道。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的低温催化氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(20～200℃)实现CO的完全转化，30℃下可以在36000～72000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的优先氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(70～200℃)实现CO的完全转化，70℃下可以在36000～96000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在两种CO的氧化反应过程中均具有良好的长期稳定性。本发明提供的金-氧化铋催化剂制备方法的合成路线简单便捷。
本发明提供的金-氧化铋催化剂为一种在室温下高效催化CO氧化的纳米催化剂，还可作为在富氢气氛下优先氧化CO的燃料电池用催化剂，以实现在PEMFC的工作温度范围(80～180℃)内CO的完全转化，兼具宽温度窗口、大流量性能和长期稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的氧化铋载体与实施例2制备的金-氧化铋催化剂的X射线衍射(XRD)图谱；
图2为本发明实施例1制备的氧化铋载体的扫描电子显微镜(SEM)图；
图3为本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)元素成分成像图；
图4为本发明实施例1、实施例2、比较例2制备的氧化铋载体、金-氧化铋催化剂和金-氧化硅催化剂在CO低温催化氧化反应中的CO转化率曲线；
图5为本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂在CO低温催化氧化反应中不同空速下的CO转化率曲线；
图6为本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂在CO低温催化氧化反应中24h内的CO转化率曲线；
图7为本发明实施例1、实施例2、比较例2制备的氧化铋载体、金-氧化铋催化剂和金-氧化硅催化剂在富氢气氛下CO优先氧化反应中的CO转化率和CO选择性曲线；
图8为本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂在富氢气氛下CO优先氧化反应中不同空速下的CO转化率曲线；
图9为本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂在富氢气氛下CO优先氧化反应中24h内的CO转化率曲线。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
本发明提供了一种金-氧化铋催化剂，包括：
Bi2O3载体；
负载于所述Bi2O3载体上的Au纳米颗粒。
在本发明中，所述Au纳米颗粒的粒径优选为2～5nm，更优选为3～3.5nm。
在本发明中，所述Bi2O3载体和Au纳米颗粒的质量比优选为100：(1～15)，更优选为100：(2～8)，最优选为100：(2～3)。
在本发明中，所述Bi2O3载体为氧化物载体。
在本发明中，所述Au纳米颗粒为活性成分。
本发明提供了一种上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂的制备方法，包括：
将Bi2O3载体分散在氯金酸水溶液中，与碳酸钠水溶液进行反应，得到金-氧化铋催化剂。
在本发明中，制备金-氧化铋过程中的反应温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃；反应的时间优选为0.8～1.2小时，更优选为1小时。
在本发明中，所述氯金酸水溶液的浓度优选为8～12mmol/L，更优选为9～11mmol/L，最优选为10mmol/L；所述碳酸钠水溶液的浓度优选为0.08～0.12mol/L，更优选为0.09～0.11mol/L，最优选为0.1mol/L。
在本发明中，所述Bi2O3载体和氯金酸水溶液中金的质量比优选为100：(3～5)，更优选为100：(3.5～4.5)，最优选为100：4。
在本发明中，所述金-氧化铋催化剂的制备方法更优选包括：
将Bi2O3载体分散在氯金酸水溶液中，避光，水浴，加入碳酸钠水溶液，将得到的悬浮液恒温搅拌进行反应。
在本发明中，所述水浴的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃。
在本发明中，所述恒温的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃；搅拌的时间优选为0.5～2小时，更优选为0.8～1.5小时，更优选为1小时。
在本发明中，制备金-氧化铋催化剂过程中的反应完成后优选还包括：
将得到的反应产物进行洗涤和干燥，得到金-氧化铋催化剂。
在本发明中，所述洗涤的试剂优选为水，更优选为蒸馏水；所述洗涤优选使洗涤后的上清液pH值为6.5～7.5，更优选为6.8～7.2，最优选为7。
在本发明中，所述干燥的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃；所述干燥的时间优选为过夜。
在本发明中，所述Bi2O3载体的制备方法优选包括：
将硝酸铋溶解于硝酸水溶液中，与甘油和氢氧化钠溶液进行反应，得到Bi2O3载体。
在本发明中，所述硝酸铋优选为Bi(NO3)3·5H2O。
在本发明中，所述硝酸水溶液的浓度优选为1.5～2.5mol/L，更优选为1.8～2.2mol/L，最优选为2mol/L。
在本发明中，所述氢氧化钠溶液优选为氢氧化钠水溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为2～3mol/L，更优选为2.2～2.8mol/L，更优选为2.4～2.6mol/L，最优选为2.5mol/L。
在本发明中，所述硝酸铋、硝酸水溶液中硝酸、甘油和氢氧化钠溶液中的氢氧化钠的摩尔比优选为(2～4)：(30～50)：(15～20)：(40～60)，更优选为(2.5～3.5)：(35～45)：(15～18)：(45～55)，最优选为3：40：(17～18)：50。
在本发明中，将硝酸铋溶解于硝酸水溶液中优选进行超声处理并搅拌直至澄清。
在本发明中，制备Bi2O3载体过程中的反应温度优选为150～170℃，更优选为155～165℃，最优选为160℃；反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
在本发明中，所述Bi2O3载体的制备方法更优选包括：
采用硝酸水溶液溶解硝酸铋，加入甘油搅拌，快速加入氢氧化钠溶液继续搅拌，将得到的混合物转移至高压釜中进行水热反应，得到Bi2O3载体。
在本发明中，加入甘油搅拌的时间优选为5～15分钟，更优选为10分钟；加入甘油搅拌的温度优选为室温；加入氢氧化钠溶液搅拌的时间优选为5～15分钟，更优选为10分钟。
在本发明中，所述高压釜优选为不锈钢高压釜，更优选为衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜。在本发明中，所述水热反应的温度优选为150～170℃，更优选为155～165℃，最优选为160℃；所述反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
在本发明中，制备Bi2O3载体过程中反应的pH值优选为8～9，更优选为8.5；加入氢氧化钠溶液的用量优选使反应体系的pH值为8～9，更优选为8.5。
在本发明中，制备Bi2O3载体过程中的反应完成后优选还包括：
将得到的反应产物进行离心分离后洗涤、干燥，得到Bi2O3载体。
在本发明中，所述离心分离进行沉淀。
在本发明中，所述洗涤的试剂优选包括水和乙醇。在本发明中，所述水优选为蒸馏水；所述乙醇优选为无水乙醇。
在本发明中，所述干燥的温度优选为50～70℃，更优选为55～65℃，最优选为60℃；所述干燥的时间优选为10～15小时，更优选为11～14小时，最优选为12～13小时。
在本发明中，所述金-氧化铋催化剂使用之前优选进行预处理，所述预处理的方法包括：
将其在CO和空气的混合气流中通气。
在本发明中，所述CO在混合气流中的体积含量优选为0.8～1.2％，更优选为0.9～1.1％，最优选为1％；所述空气优选为干空气；所述空气在混合气流中的体积含量优选为98.8～99.2％，更优选为98.9～99.1％，最优选为99％；所述通气的时间优选为1.5～2.5小时，更优选为1.8～2.2小时，最优选为2小时。
本发明提供了一种一氧化碳低温催化氧化的方法，包括：
采用上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂进行催化。
在本发明中，所述一氧化碳低温催化氧化的方法，更优选包括：
在金-氧化铋催化剂的作用下，将CO和空气进行反应。
在本发明中，所述一氧化碳低温催化氧化过程中的反应优选在固定床反应器中进行；反应的压力优选为常压；体积空速优选为30000～120000mLg-1h-1，更优选为36000～100000mLg-1h-1，最优选为36000mLg-1h-1；反应的温度优选为-10～200℃，更优选为20～200℃，最优选为30℃；所述反应过程中的升温速度优选为1～5℃min-1，更优选为1.5～3℃min-1，最优选为2℃min-1；所述反应的时间优选为5～15分钟，更优选为10分钟。
在本发明中，所述一氧化碳低温催化氧化过程中的CO和空气的体积比优选为(0.5～1.5)：(98.5～99.5)，更优选为(0.8～1.2)：(98.8～99.2)，最优选为1：99；所述空气优选为干燥空气。
本发明提供了一种富氢条件下的一氧化碳优先氧化的方法，包括：
采用上述技术方案所述的金-氧化铋催化剂进行催化。
在本发明中，所述富氢条件下的一氧化碳优先氧化的方法优选包括：
在金-氧化铋催化剂的作用下，将CO、O2、He和H2进行反应。
在本发明中，所述富氢条件下的一氧化碳优先氧化过程中的反应优选在固定床反应器中进行；反应优选为常压；反应的体积空速优选为30000～120000mLg-1h-1，更优选为36000～100000mLg-1h-1，最优选为36000mLg-1h-1；反应的温度优选为10～200℃，更优选为70～200℃，最优选为70℃；所述反应过程中的升温速度优选为1～5℃min-1，更优选为1.5～3℃min-1，最优选为2℃min-1；所述反应的时间优选为5～15分钟，更优选为10分钟。
在本发明中，所述CO、O2、He和H2的体积比优选为(0.5～1.5)：(0.5～1.5)：(47～49)：(49～51)，更优选为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)：(47.5～48.5)：(49.5～50.5)，最优选为1：1：48：50。
本发明提供的金-氧化铋催化剂的制备方法，通过在氧化铋表面沉积金纳米粒子构建了独特的界面结构，使得一氧化碳的转化率和选择性得到了极大的提高，且合成并使用氧化铋作为载体在一氧化碳的催化氧化的相关研究中未有报道。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的低温催化氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(20～200℃)实现CO的完全转化，30℃下可以在36000～72000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的优先氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(70～200℃)实现CO的完全转化，70℃下可以在36000～96000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在两种CO的氧化反应过程中均具有良好的长期稳定性。本发明提供的金-氧化铋催化剂制备方法的合成路线简单便捷。
实施例1氧化铋载体的制备方法
将3mmol的Bi(NO3)3·5H2O溶解在20mL硝酸水溶液(2mol/L)中，超声处理，搅拌直至澄清，以避免Bi3+离子水解，加入2ml的甘油，在室温下剧烈搅拌10分钟，然后快速倒入20ml NaOH(2.5mol/L)溶液，并将溶液的pH值调节至8.5，继续搅拌10min。将所得混合物转移至50mL衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中。将高压釜加热至160℃保持1小时，然后取出并自然冷却至室温。通过离心分离沉淀物，用蒸馏水和无水乙醇洗涤几次，然后在60℃下干燥12小时，所得粉末样品即为氧化铋载体。
对本发明实施例1制备的氧化铋载体进行XRD检测，检测结果如图1所示，由图1可知，水热合成的氧化铋载体显示出对应于四方相β-Bi2O3的衍射峰(JCPDS号65-1209)。
对本发明实施例1制备的氧化铋载体进行SEM检测，检测结果如图2所示，由图2可知，水热合成的氧化铋载体表现出二维片层状的形貌，轮廓清晰，表面平坦，平均厚度在10～30nm，横向尺寸可达数百纳米。这种二维层状结构将有利于贵金属负载物的分散和反应气体的扩散。
实施例2金-氧化铋催化剂的制备方法
将90mg Bi2O3载体分散在1.825mL HAuCl4水溶液(10mmol/L)中，加热至70℃，并在剧烈搅拌下添加1.5ml Na2CO3水溶液(0.1mol/L)。将悬浮液在70℃恒温下剧烈搅拌1h，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的pH在6.5～7.5间。沉淀物过滤并在70℃下干燥过夜，所得粉末样品即为金-氧化铋催化剂。测试使用前在1％CO和99％(体积百分含量)干空气的混合气流中通气2小时。
对本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂进行XRD检测，检测结果如图1所示，由图1可知，载金后的金-氧化铋催化剂与水热合成的氧化铋载体物相一致，由于金的负载量较低且分散性较高，未显示Au的衍射峰。
对本发明实施例2制备的金-氧化铋催化剂进行HRTEM检测，检测结果如图3所示，由图3可知，Au元素均匀地分散在由Bi和O构成的纳米片结构中。
比较例1氧化硅载体的制备方法
SiO2纳米颗粒通过改进的
Figure BDA0003009618760000091
方法合成，混合25mL乙醇，10mL水和3mL氨水溶液，搅拌10分钟；加入6ml TEOS(正硅酸乙酯)并搅拌3小时后，离心分离沉淀物，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤两次，然后在60℃下干燥；所得粉末样品即为氧化硅载体。
比较例2金-氧化硅催化剂的制备方法
将90mg SiO2载体分散在1.825mL HAuCl4水溶液(10mmol/L)中，加热至70℃，并在剧烈搅拌下添加1.5mL Na2CO3水溶液(0.1mol/L)。将悬浮液在70℃恒温下剧烈搅拌1h，然后用蒸馏水洗涤，直到上清液的pH在6.5～7.5间。沉淀物过滤并在70℃下干燥过夜，所得粉末样品即为金-氧化硅催化剂。测试使用前在1％CO和99％(体积百分含量)干空气的混合气流中通气2小时。
实施例3一氧化碳低温催化氧化
用固定床流动反应器评估催化剂对CO氧化的催化活性，催化剂分别选用实施例1、实施例2和比较例2制备的氧化铋载体、金-氧化铋催化剂和金-氧化硅催化剂。
在U型石英管中加入50mg的催化剂，进料气的总流速为30mL min-1，对应于36000mLg-1h-1的空速(SV)。进料气由1％的CO和99％(体积百分含量)的干燥空气组成。采用程序升温系统，以2℃min-1的速率将催化剂加热至所需的反应温度，然后在此保持10分钟直至催化反应达到稳定状态。
使用在线GC-14B气相色谱仪分析废气的组成，CO的转化率根据进口和出口气体的CO浓度之差计算。
大流量测试：所用实验方法、气体成分、催化剂用量同上，在30℃下测试金-氧化铋催化剂在36000～120000mLg-1h-1的空速中的CO转化率。
稳定性测试：所用实验方法、气体成分、催化剂用量同上，在30℃下、36000mLg-1h-1的空速中测试金-氧化铋催化剂在24h中的CO转化率，每隔2h进行一次测试。
检测结果如图4、图5和图6所示，由图4可知，Au/Bi2O3催化剂性能最好，低于0℃时低于转化率在50％左右，升温20℃时即可将CO完全转化为CO2，在20～200℃的温度范围内CO转化率始终保持在100％，没有出现活性下降的情况。由图5可知，Au/Bi2O3催化剂可以在36000～72000mLg-1h-1的空速下保持100％的CO转化率，在120000mLg-1h-1的最大空速下转化率也可达到85％以上。由图6可知，Au/Bi2O3催化剂在24h的稳定性测试期间保持100％CO转化率，没有出现性能衰减，表明催化剂具有优异的稳定性。
实施例4富氢气氛下的一氧化碳优先氧化
活性测试：用固定床流动反应器评估催化剂对CO氧化的催化活性，催化剂分别选用实施例1、实施例2和比较例2制备的氧化铋载体、金-氧化铋催化剂和金-氧化硅催化剂。
在U型石英管中加入50mg的催化剂，进料气的总流速为30ml min-1，对应于36000mLg-1h-1的空速(SV)，进料气由1％的CO，1％的O2、48％的He和50％(体积百分含量)的H2组成。采用程序升温系统，以2℃min-1的速率将催化剂加热至所需的反应温度，然后在此保持10分钟直至催化反应达到稳定状态。
使用在线GC-14B气相色谱仪分析废气的组成，CO的转化率根据进口和出口气体的CO浓度之差计算。
大流量测试：所用实验方法、气体成分、催化剂用量同上，在70℃下测试金-氧化铋催化剂在36000～12000mLg-1h-1的空速中的CO转化率。
稳定性测试：所用实验方法、气体成分、催化剂用量同上，在70℃下、36000mLg-1h-1的空速中测试金-氧化铋催化剂在24h中的CO转化率，每隔2h进行一次测试。
检测结果如图7、图8和图9所示，由图7可知，Au/Bi2O3催化剂具有最好的性能，30℃时可达到约50％的CO转化率与100％的CO选择性；70℃时可实现100％的CO转化率，且选择性在87％左右；在70～200℃的温度范围内CO转化率始终保持在100％，没有出现活性下降的情况。由图8可知，Au/Bi2O3催化剂可以在36000～96000mLg-1h-1的空速下保持100％的CO转化率，在120000mLg-1h-1的最大空速下仍有93％的转化率。由图9可知，Au/Bi2O3催化剂在24h的稳定性测试期间保持100％CO转化率，没有出现性能衰减，表明催化剂具有优异的稳定性。
由以上试验结果可知，本发明实施例提供的方法制备金-氧化铋催化剂能够在20～200℃温度区间内实现CO催化氧化的完全转化，在70～200℃温度区间内实现富氢气流中CO的完全转化。
本发明提供的金-氧化铋催化剂的制备方法，通过在氧化铋表面沉积金纳米粒子构建了独特的界面结构，使得一氧化碳的转化率和选择性得到了极大的提高，且合成并使用氧化铋作为载体在一氧化碳的催化氧化相关研究中未有报道。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的低温催化氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(20～200℃)实现CO的完全转化，30℃下可以在36000～72000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在CO的优先氧化过程中可以在一个较宽的温度范围内(70～200℃)实现CO的完全转化，70℃下可以在36000～96000mLg-1h-1的空速中保持100％的转化率。本发明提供的金-氧化铋催化剂，在两种CO的氧化反应过程中均具有良好的长期稳定性。本发明提供的金-氧化铋催化剂制备方法的合成路线简单便捷。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种一氧化碳低温催化氧化的方法，包括：
采用金-氧化铋催化剂进行催化；
所述金-氧化铋催化剂，包括：
Bi2O3载体；
负载于所述Bi2O3载体上的Au纳米颗粒。
2.一种富氢条件下的一氧化碳优先氧化的方法，包括：
采用权利要求1所述的金-氧化铋催化剂进行催化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的金-氧化铋催化剂的制备方法，包括：
将Bi2O3载体分散在氯金酸水溶液中，与碳酸钠水溶液进行反应，得到金-氧化铋催化剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Bi2O3载体的制备方法包括：
将硝酸铋溶解于硝酸水溶液中，与甘油和氢氧化钠溶液进行反应，得到Bi2O3载体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为150～170℃。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为60～80℃。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反应的pH值为8～9。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氯金酸水溶液的浓度为8～12mmol/L；所述碳酸钠水溶液的浓度为0.08～0.12mol/L。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Bi2O3载体和氯金酸水溶液中金的质量比为100：(3～5)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Controlled fabrication and optical properties of 3D hierarchicalα-Bi2O3 siamesed microflowers;Yi Wang等;《Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects》;20130303;第434卷;第296–302页 *
Effective degradation of acid orange 10 by catalytic ozonation in the presence of Au-Bi2O3 nanoparticles;Nalenthiran Pugazhenthiran等;《Chemical Engineering Journal》;20111231;第168卷;第1227-1233页 *
Nalenthiran Pugazhenthiran等.Effective degradation of acid orange 10 by catalytic ozonation in the presence of Au-Bi2O3 nanoparticles.《Chemical Engineering Journal》.2011,第168卷第1227-1233页. *

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