CN113117694A - 一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113117694A CN113117694A CN202110425755.6A CN202110425755A CN113117694A CN 113117694 A CN113117694 A CN 113117694A CN 202110425755 A CN202110425755 A CN 202110425755A CN 113117694 A CN113117694 A CN 113117694A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- catalyst
- roasting
- temperature
- cobalt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8913—Cobalt and noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种钴铝尖晶石负载Pd‑Pt催化剂及其制备方法与应用，所述钴铝尖晶石负载Pd‑Pt催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，搅拌后得到悬浊液；(2)混合含钯前驱体、含铂前驱体和步骤(1)所得悬浊液，搅拌后得到混合浆液；(3)蒸发步骤(2)所得混合浆液，对所得固体依次进行烘干与焙烧，得到所述钴铝尖晶石负载Pd‑Pt催化剂。本发明所述钴铝尖晶石负载Pd‑Pt催化剂的制备方法简单，具有良好的催化性能，在高空速高温水热环境中具有较好的活性，500℃即可达到80％的甲烷转化率；具有较低的经济成本，贵金属负载量不高于1.25wt％。
Description
技术领域
本发明属于催化剂材料领域，具体涉及一种Pd-Pt双金属催化剂，尤其涉及一种以钴铝尖晶石为载体的Pd-Pt双金属催化剂及其制备方法，以及该催化剂在天然气车尾气净化中的应用。
背景技术
随着天然气车的快速发展，天然气车尾气中排放的甲烷日益增多，且其温室效应为二氧化碳的20多倍，天然气车尾气中甲烷的净化问题亟待解决。目前天然气车尾气的净化主要采用的是Pd基催化剂，其在空燃比小于1时，即富燃条件下具有很好的甲烷催化氧化性能，但是当空燃比大于1时，即稀燃条件下对于甲烷的转化率却大幅降低。此外，天然气发动机实际工况复杂，Pd基催化剂难以维持长时间的稳定。研究表明，引入第二金属特别是贵金属钯形成铂-钯双金属合金，催化剂的稳定性显著提升。
CN 112007691A公开了一种铂-钯双金属催化剂及其制备方法与应用，该方法包括：将含钯前驱体溶液浸渍到催化剂载体上，浸渍后载体在空气气氛中与80-150℃下干燥6-18h；在空气气氛中于250-550℃下焙烧3-6h，降至室温后切换为氢气气氛升温还原，并在氢气或惰性气氛中降至室温制得催化剂前体-1；将含铂前驱体溶液浸渍到催化剂前体-1上，浸渍后催化剂前体-1在空气气氛中于80-150℃下干燥6-36h制得催化剂前体-2，然后于氢气气氛中还原升温，制得铂-钯双金属催化剂。该方法采用分步浸渍法制备催化剂，所述方法过程复杂，制备时间较长，且催化剂稳定性较差，贵金属的负载量较大，不利于工业化生产。
CN 107790123A公开了一种铂钯双金属催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将碳酸铂与碳酸钯混合搅拌，搅拌均匀后加入分散剂搅拌均匀就，得到混合固体；(2)将混合固体加入至反应釜中加入醇水混合物，密封加压反应2-5h，自然冷却形成悬浊醇液；(3)将悬浊醇液加入还原剂与反应剂，密封加热反应3-6h；(4)将步骤(3)的反应液进行过滤后采用去离子水超声清洗1-2次，然后烘干，得到白色沉淀；(5)将白色沉淀放入马弗炉中烘干烧结1-3h，直至变成白色粉体。该方法采用液相还原法制备铂钯双金属催化剂，该方法制备催化剂的活性中心粒径适宜和分步均匀，但是难以控制所制备活性中心的合金组成和结构，且制备工艺复杂难以大规模工业生产。
CN 104338530A公开了一种具有抗烧结性能的负载型金铂钯催化剂及其制备方法。所述催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)合成具有三维孔空穴结构的多孔载体；(2)通过一步共同光沉积法将尺寸为10nm以下的金铂钯三金属纳米颗粒高度分散在多孔载体的孔道内，制得催化剂前体，所述金铂钯三金属纳米颗粒中铂与钯的重量比为1:4-2:1；(3)将步骤(2)制得的催化剂前体在700℃以上高温焙烧，制得具有抗烧结性能的负载型金铂钯催化剂。高方法通过精准调控不同金属很亮制备出具有均以稳定的铂钯合金纳米颗粒，提高负载型铂基多金属催化剂的抗烧结性能，但是合金的颗粒尺度较大(≤10nm)，且合金颗粒中个金属的分步难以精准控制。
综上所述，目前主要采用传统的钯基催化剂进行天然气车尾气中甲烷的催化净化，但是该催化剂在高温水热环境中容易发生活性物种PdO的烧结团聚，导致催化剂甲烷催化氧化活性降低。此外，目前用于制备铂-钯双金属催化剂的方法中，贵金属负载总量较高，为2wt％左右。因此，提高催化剂长期稳定性、减少贵金属负载量，已经成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用。本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载总量较少，且提高了催化剂的长周期稳定性。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，搅拌后得到悬浊液；
(2)混合含钯前驱体、含铂前驱体和步骤(1)所得悬浊液，搅拌后得到混合浆液；
(3)蒸发步骤(2)所得混合浆液，对所得固体依次进行烘干与焙烧，得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂。
本发明通过过量浸渍法制备了以高水热的钴铝尖晶石为载体的双金属催化剂，所述制备方法简单，且制备出的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂具有较好的稳定性，且催化性能良好，在高空速高温水热环境中具有较好的活性，500℃即可达到80％的甲烷转化率。
优选地，步骤(1)所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:(25-35)，例如可以是1:25、1:26、1:27、1:28、1:29、1:30、1:31、1:32、1:33、1:34或1:35，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌的时间为0.5-2h，例如可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述搅拌的搅拌速率为500-700r/min，例如可以是500r/min、520r/min、540r/min、560r/min、580r/min、600r/min、620r/min、640r/min、660r/min、680r/min或700r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述含钯前驱体包括硝酸钯、四氨合硝酸钯、氯化钯或醋酸钯中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括硝酸钯和四氨合硝酸钯的组合，硝酸钯和氯化钯的组合，硝酸钯和醋酸钯的组合，硝酸钯、四氨合硝酸钯和氯化钯的组合，或硝酸钯、四氨合硝酸钯、氯化钯和醋酸钯的组合。
优选地，步骤(2)所述含铂前驱体包括氯铂酸、氯化铂或四氨合硝酸铂中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯铂酸和氯化铂的组合，氯铂酸和四氨合硝酸铂的组合，氯化铂和四氨合硝酸铂的组合，或氯铂酸、氯化铂和四氨合硝酸铂的组合。
本发明所述制备方法步骤(2)所述含钯前驱体和含铂前驱体可以是盐，也可以是溶液。
示例性的，步骤(2)所述含钯前驱体为硝酸钯溶液，硝酸钯溶液中钯的含量为7-8.5g/L，例如可以是7g/L、7.2g/L、7.4g/L、7.6g/L、7.8g/L、8g/L、8.2g/L、8.4g/L或8.5g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
示例性的，步骤(2)所述含铂前驱体为四氨合硝酸铂溶液，四氨合硝酸铂溶液中铂的含量为4.5-5.5g/L，例如可以是4.5g/L、4.6g/L、4.7g/L、4.8g/L、4.9g/L、5.0g/L、5.1g/L、5.2g/L、5.3g/L、5.4g/L或5.5g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述混合浆液中钯离子的含量为0.8-1.2wt％，例如可以是0.8wt％、0.85wt％、0.9wt％、0.95wt％、1.0wt％、1.05wt％、1.1wt％、1.15wt％或1.2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述混合浆液中铂离子的含量为0.2-0.3wt％，例如可以是0.2wt％、0.21wt％、0.22wt％、0.23wt％、0.24wt％、0.25wt％、0.26wt％、0.27wt％、0.28wt％、0.29wt％或0.3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的温度为20-30℃，例如可以是20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的时间为0.5-2h，例如可以是0.5h、0.8h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h或2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述搅拌的速率为500-700r/min，例如可以是500r/min、520r/min、540r/min、560r/min、580r/min、600r/min、620r/min、640r/min、660r/min、680r/min或700r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述蒸发包括旋转蒸发。
优选地，所述旋转蒸发的温度为40-70℃，例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述旋转蒸发的时间为1.5-2.5h，例如可以是1.5h、1.7h、1.9h、2.1h、2.3h或2.5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述旋转蒸发的转速为100-150r/min，例如可以是100r/min、105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、145r/min或150r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述烘干的温度为80-120℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述烘干的时间为8-10h，例如可以是8h、8.2h、8.4h、8.6h、8.8h、9h、9.2h、9.4h、9.6h、9.8h或10h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述焙烧的升温速率为5-10℃/min，例如可以是5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min、9.5℃/min或10℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述焙烧的温度为500-700℃，例如可以是500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、600℃、620℃、640℃、660℃、680℃或700℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述焙烧的时间为3-5h，例如可以是3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h、4.2h、4.4h、4.6h、4.8h或5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法包括共沉淀法或溶胶凝胶法。
优选地，所述共沉淀法包括如下步骤：
(a)混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为9.5-10.5，混合结束得到混合液；
(b)陈化步骤(a)所得混合液，对所得固体依次进行洗涤、烘干与焙烧，得到钴铝尖晶石载体。
优选地，步骤(a)所述前驱体溶液由可溶性钴源、可溶性铝源以及水配置得到。
优选地，步骤(a)所述混合为双滴定混合。
优选地，步骤(a)所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)，例如可以是1:1、1:1.4、1:1.8、1:2.2、1:2.6或1:3，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述陈化的温度为60-80℃，例如可以是60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃或80℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；步骤(b)所述陈化的时间为10-12h，例如可以是10h、10.2h、10.4h、10.6h、10.8h、11h、11.2h、11.4h、11.6h、11.8h或12h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述洗涤的终点为使洗涤液呈中性。
优选地，步骤(b)所述烘干的温度为80-120℃，例如可以是80℃、84℃、88℃、92℃、96℃、100℃、104℃、108℃、112℃、116℃或120℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；步骤(b)所述烘干的时间为8-10h，例如可以是8h、8.2h、8.4h、8.6h、8.8h、9h、9.2h、9.4h、9.6h、9.8h或10h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述焙烧的时间为3-5h，例如可以是3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h、4.2h、4.4h、4.6h、4.8h或5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用；步骤(b)所述焙烧的温度为800-1000℃，例如可以是800℃、820℃、840℃、860℃、880℃、900℃、920℃、940℃、960℃、980℃或1000℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述焙烧的升温速率为5-10℃/min，例如可以是5℃/min、5.5℃/min、6℃/min、6.5℃/min、7℃/min、7.5℃/min、8℃/min、8.5℃/min、9℃/min、9.5℃/min或10℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(b)所得混合液进行加热搅拌的步骤。
优选地，所述加热搅拌的温度为30-50℃，例如可以是30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃或50℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，加热搅拌的时间为30-60min，例如可以是30min、33min、36min、39min、42min、45min、48min、51min、54min、57min或60min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述加热搅拌的搅拌速率为400-500r/min，例如可以是410r/min、420r/min、430r/min、440r/min、450r/min、460r/min、470r/min、480r/min、490r/min或500r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与络合剂，加热搅拌，得到凝胶；
(II)步骤(I)所得凝胶依次进行烘干与焙烧，得到钴铝尖晶石载体。
优选地，步骤(I)所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)，例如可以是1:1、1:1.4、1:1.8、1:2.2、1:2.6或1:3，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(I)所述络合剂与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为(1-1.2):1，例如可以是1:1、1.02:1、1.04:1、1.06:1、1.08:1、1.1:1、1.12:1、1.14:1、1.16:1、1.18:1或1.2:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(I)所述络合剂包括柠檬酸、草酸或乙二胺四乙酸中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括柠檬酸和草酸的组合，柠檬酸和乙二胺四乙酸的组合，草酸和乙二胺四乙酸的组合，或柠檬酸、草酸和乙二胺四乙酸的组合。
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的温度为40-60℃，例如可以是40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃或60℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的搅拌速率为400-600r/min，例如可以是400r/min、420r/min、440r/min、460r/min、480r/min、500r/min、520r/min、540r/min、560r/min、580r/min或600r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的终点为得到凝胶。
优选地，步骤(II)所述烘干的温度为80-120℃，例如可以是80℃、83℃、86℃、89℃、92℃、95℃、98℃、101℃、104℃、107℃、110℃、113℃、116℃、119℃或120℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(II)所述烘干的时间为8-10h，例如可以是8h、8.2h、8.4h、8.6h、8.8h、9h、9.2h、9.4h、9.6h、9.8h或10h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(II)所述焙烧包括依次进行的第一焙烧与第二焙烧。
优选地，所述第一焙烧的温度为250-350℃，例如可以是250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃或350℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一焙烧的时间为2-3h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一焙烧的升温速率为1-2℃/min，例如可以是1℃/min、1.1℃/min、1.2℃/min、1.3℃/min、1.4℃/min、1.5℃/min、1.6℃/min、1.7℃/min、1.8℃/min、1.9℃/min或2℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二焙烧的温度为700-900℃，例如可以是700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃或900℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二焙烧的时间为2-3h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二焙烧的升温速率为4-6℃/min，例如可以是4℃/min、4.2℃/min、4.4℃/min、4.6℃/min、4.8℃/min、5℃/min、5.2℃/min、5.4℃/min、5.6℃/min、5.8℃/min或6℃/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在500-700r/min的搅拌速率下搅拌0.5-2h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:(25-35)；
(2)混合含钯前驱体、含铂前驱体和步骤(1)所得悬浊液，在500-700r/min、20-30℃的搅拌条件下搅拌0.5-2h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为0.8-1.2wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.2-0.3wt％；
(3)在40-70℃、转速为100-150r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液1.5-2.5h，对所得固体依次在80-120℃下烘干8-10h，500-700℃下焙烧3-5h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为5-10℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法包括共沉淀法或溶胶凝胶法。
所述共沉淀法包括如下步骤：
(a)双滴定混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为9.5-10.5，混合结束得到混合液，所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)；
(b)在60-80℃下陈化步骤(a)所得混合液10-12h，对所得固体进行洗涤至洗涤液呈中性，然后在80-120℃下烘干8-10h、800-1000℃焙烧3-5h，得到钴铝尖晶石载体，所述焙烧的升温速率为5-10℃/min；
步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(a)所得混合液在30-50℃、400-500r/min条件下搅拌30-60min的步骤。
所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与柠檬酸，在40-60℃、400-600r/min条件下搅拌至得到凝胶，得到凝胶，前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)，所述柠檬酸与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为(1-1.2):1；
(II)80-120℃下烘干步骤(I)所得凝胶8-10h后，依次进行第一焙烧和第二焙烧，得到钴铝尖晶石载体，所述第一焙烧的温度为250-350℃，时间为2-3h，升温速率为1-2℃/min，所述第二焙烧的温度为700-900℃，时间为2-3h，升温速率为4-6℃/min。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的制备方法得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂。
优选地，所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中钯的负载量为0.8-1.2wt％，例如可以是0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.1wt％或1.2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中铂的负载量为0.2-0.3wt％，例如可以是0.21wt％、0.22wt％、0.23wt％、0.24wt％、0.25wt％、0.26wt％、0.27wt％、0.28wt％、0.29wt％或0.3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中的贵金属负载总量较低，降低了双金属催化剂的制备成本。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的制备方法得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂用于天然气车尾气净化的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂具有良好的催化性能，与传统的Pd催化剂相比，本发明提供的催化剂在高空速高温水热环境中具有较好的活性，500℃即可达到80％的甲烷转化率；
(2)本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的经济成本低，本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂贵金属总负载量不高于1.3wt％；
(3)本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的制备方法简单，钴铝尖晶石载体和Pd-Pt催化剂的制备过程都简单易行。
附图说明
图1是本发明实施例1-3所得钴铝尖晶石载体的XRD谱图；
图2是本发明实施例4-6所得钴铝尖晶石载体的XRD谱图；
图3是本发明实施例1-3所得钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的催化性能测试曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在600r/min的搅拌速率下搅拌1h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:30；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在600r/min、25℃的条件下搅拌1h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中离子钯的含量为1wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％；
(3)在60℃、转速为120r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液2h，依次对所得固体在100℃下烘干8h，700℃下焙烧3h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为10℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为溶胶凝胶法。
所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与柠檬酸，在50℃、500r/min条件下搅拌至得到凝胶，前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:3，所述柠檬酸与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为1.2:1；
(II)100℃下烘干步骤(I)所得凝胶8h后，依次进行第一焙烧和第二焙烧，得到钴铝尖晶石载体，所述第一焙烧的温度为300℃，时间为2.5h，升温速率为1℃/min，所述第二焙烧的温度为800℃，时间为2.5h，升温速率为5℃/min。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图1所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.25wt％。在300000mL/(g·h)空速、含水量10vol％和含氧量3.5vol％的条件下，对本实施例制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂进行催化剂催化性能的测试，本实施例所得钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂在不同温度下的CH4转化率曲线如图3所示。分析图3可知，本实施例所得催化剂在450℃可达50％的转化率，在500℃可达80％的转化率。
实施例2
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在600r/min的搅拌速率下搅拌1h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:30；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在600r/min、25℃的条件下搅拌1h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为1wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％；
(3)在60℃、转速为120r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液2h，依次对所得固体在100℃下烘干8h，700℃下焙烧3h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为10℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为溶胶凝胶法。
所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与柠檬酸，在40-60℃、400-600r/min条件下搅拌至得到凝胶，前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:2，所述柠檬酸与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为1:1；
(II)80-120℃下烘干步骤(I)所得凝胶8-10h后，依次进行第一焙烧和第二焙烧，得到钴铝尖晶石载体，所述第一焙烧的温度为250-350℃，时间为2-3h，升温速率为1-2℃/min，所述第二焙烧的温度为700-900℃，时间为2-3h，升温速率为4-6℃/min。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图1所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.25wt％。在300000mL/(g·h)空速、含水量10vol％和含氧量3.5vol％的条件下，对本实施例制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂进行催化剂催化性能的测试，本实施例所得钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂在不同温度下的CH4转化率曲线如图3所示。分析图3可知，本实施例所得催化剂在470℃可达50％的转化率，在500℃可达80％的转化率。
实施例3
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在700r/min的搅拌速率下搅拌1h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:35；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在700r/min、30℃的条件下搅拌1h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为1wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％；
(3)在60℃、转速为120r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液2h，依次对所得固体在100℃下烘干8h，700℃下焙烧3h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为10℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为溶胶凝胶法。
所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与柠檬酸，在40-60℃、400-600r/min条件下搅拌至得到凝胶，前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:1，所述柠檬酸与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为1:1；
(II)80-120℃下烘干步骤(I)所得凝胶8-10h后，依次进行第一焙烧和第二焙烧，得到钴铝尖晶石载体，所述第一焙烧的温度为250-350℃，时间为2-3h，升温速率为1-2℃/min，所述第二焙烧的温度为700-900℃，时间为2-3h，升温速率为4-6℃/min。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图1所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.25wt％。在300000mL/(g·h)空速、含水量10vol％和含氧量3.5vol％的条件下，对本实施例制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂进行催化剂催化性能的测试，本实施例所得钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂在不同温度下的CH4转化率曲线如图3所示。分析图3可知，本实施例所得催化剂在465℃可达50％的转化率，在500℃可达80％的转化率。
实施例4
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在600r/min的搅拌速率下搅拌1h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:30；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在600r/min、25℃的条件下搅拌1h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为1wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％；
(3)在60℃、转速为120r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液2h，依次对所得固体在100℃下烘干9h，600℃下焙烧4h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为8℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为共沉淀法。
所述共沉淀法的制备方法包括如下步骤：
(a)双滴定混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为10，混合结束得到混合液，所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:1；
(b)在70℃下陈化步骤(a)所得混合液11h，对所得固体进行洗涤至洗涤液呈中性，然后在110℃下烘干9h、900℃焙烧4h，得到钴铝尖晶石载体，所述焙烧的升温速率为8℃/min；
步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(a)所得混合液在40℃、450r/min的条件下搅拌45min的步骤。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图2所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.25wt％。
实施例5
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在500r/min的搅拌速率下搅拌2h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:25；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在500r/min、20℃的条件下搅拌2h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为0.8wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.3wt％；
(3)在40℃、转速为100r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液2.5h，依次对所得固体在80℃下烘干10h，500℃下焙烧5h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为5℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为共沉淀法。
所述共沉淀法的制备方法包括如下步骤：
(a)双滴定混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为9.5，混合结束得到混合液，所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:2；
(b)在60℃下陈化步骤(a)所得混合液12h，对所得固体进行洗涤至洗涤液呈中性，然后在80℃下烘干10h、800℃焙烧5h，得到钴铝尖晶石载体，所述焙烧的升温速率为5℃/min；
步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(a)所得混合液在30℃、400r/min的条件下搅拌60min的步骤。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图2所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.1wt％。
实施例6
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，在700r/min的搅拌速率下搅拌0.5h后得到悬浊液，所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:35；
(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，在700r/min、30℃的条件下搅拌0.5h搅拌后得到混合浆液，所述混合浆液中钯离子的含量为0.9wt％，所述混合浆液中铂离子的含量为0.3wt％；
(3)在70℃、转速为150r/min的条件下旋转蒸发步骤(2)所得混合浆液0.5h，依次对所得固体在120℃下烘干8h，700℃下焙烧3h后得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述焙烧的升温速率为10℃/min。
步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法为共沉淀法。
所述共沉淀法的制备方法包括如下步骤：
(a)双滴定混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为10.5，混合结束得到混合液，所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:3；
(b)在80℃下陈化步骤(a)所得混合液10h，对所得固体进行洗涤至洗涤液呈中性，然后在120℃下烘干8h、1000℃焙烧3h，得到钴铝尖晶石载体，所述焙烧的升温速率为8℃/min；
步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(a)所得混合液在50℃、500r/min的条件下搅拌30min的步骤。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图2所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.2wt％。
实施例7
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法除步骤(a)中前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为3:1，其余均与实施例4相同。
本实施例所述钴铝尖晶石载体的XRD谱图如图2所示，从其XRD表征结果能看到本实施例制备出的载体具有明显的CoAl2O4特征峰，进一步证实形成了钴铝尖晶石。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.25wt％。
与实施例4相比，本实施例提供的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂在相同测试条件下催化剂初始活性有所降低，700℃时的甲烷转化率仅有80％。
实施例8
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)中混合浆液中钯离子的含量为1wt％更改为含量为0.8wt％，其余均与实施例1相同。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.05wt％。
与实施例1相比，本实施例提供的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属总的负载量减少，在相同测试条件下其甲烷氧化的初始活性有轻微的降低，整体活性窗口往高温偏移。
实施例9
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)中混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％更改为含量为0.15wt％，其余均与实施例1相同。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.15wt％。
与实施例1相比，本实施例提供的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属总的负载量减少，在相同测试条件下其甲烷氧化的初始活性有轻微的降低，整体活性窗口往高温偏移。
实施例10
本实施例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法除将步骤(2)所述硝酸钯和四氨合硝酸铂更改为醋酸钯和硝酸铂，其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)中混合浆液中钯离子的含量为1wt％更改为含量为0.6wt％，其余均与实施例1相同。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为0.85wt％。
与实施例1相比，本对比例提供的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的主要活性组分钯负载量减少，在相同测试条件下催化剂初始活性有所降低，500℃时未能达到80％的甲烷转化。
对比例2
本对比例提供了一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)中混合浆液中铂离子的含量为0.25wt％更改为0.4wt％，其余均与实施例1相同。
使用上述参数制备得到的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的贵金属负载量为1.4wt％。
与实施例1相比，本对比例提供的钴铝尖晶石载Pd-Pt催化剂的铂金属的负载量增加，在相同测试条件下催化剂初始活性差别不大，抗水热老化性能有轻微的提升。
对比例3
本对比例提供了一种钴铝尖晶石负载催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液更改为混合硝酸钯和步骤(1)所得悬浊液，其余均与实施例1相同。
与实施例1相比，本对比例提供的钴铝尖晶石负载催化剂不含贵金属铂，在相同活性测试条件下催化剂活性组分氧化钯容易发生团聚而烧结，其初始活性有一定的降低。
对比例4
本对比例提供了一种钴铝尖晶石负载催化剂，所述催化剂的制备方法，除将步骤(2)混合硝酸钯、四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液更改为混合四氨合硝酸铂和步骤(1)所得悬浊液，其余均与实施例1相同。
与实施例1相比，本对比例提供的钴铝尖晶石负载催化剂不含活性组分钯，仅含有微量的贵金属铂，在相同活性测试条件下催化剂表现出很差的初始活性，几乎没有甲烷的转化。
综上所述，本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂，具有良好的催化性能，在450℃的甲烷转化率可达到50％，500℃即可达到80％的甲烷转化率；本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的贵金属总负载量不高于1.25wt％，制备过程中经济成本较低；本发明提供的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的制备方法简单。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)混合钴铝尖晶石载体与去离子水，搅拌后得到悬浊液；
(2)混合含钯前驱体、含铂前驱体和步骤(1)所得悬浊液，搅拌后得到混合浆液；
(3)蒸发步骤(2)所得混合浆液，对所得固体依次进行烘干与焙烧，得到所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钴铝尖晶石载体与去离子水的质量比为1:(25-35)；
优选地，步骤(1)所述搅拌的时间为0.5-2h；
优选地，步骤(1)所述搅拌的搅拌速率为500-700r/min；
优选地，步骤(2)所述含钯前驱体包括硝酸钯、四氨合硝酸钯、氯化钯或醋酸钯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(2)所述含铂前驱体包括氯铂酸、氯化铂或四氨合硝酸铂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(2)所述混合浆液中钯离子的含量为0.8-1.2wt％；
优选地，步骤(2)所述混合浆液中铂离子的含量为0.2-0.3wt％；
优选地，步骤(2)所述搅拌的温度为20-30℃；
优选地，步骤(2)所述搅拌的时间为0.5-2h；
优选地，步骤(2)所述搅拌的速率为500-700r/min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述蒸发包括旋转蒸发；
优选地，所述旋转蒸发的温度为40-70℃；
优选地，所述旋转蒸发的时间为1.5-2.5h；
优选地，所述旋转蒸发的转速为100-150r/min；
优选地，步骤(3)所述烘干的温度为80-120℃；
优选地，步骤(3)所述烘干的时间为8-10h；
优选地，步骤(3)所述焙烧的升温速率为5-10℃/min；
优选地，步骤(3)所述焙烧的温度为500-700℃；
优选地，步骤(3)所述焙烧的时间为3-5h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钴铝尖晶石载体的制备方法包括共沉淀法或溶胶凝胶法。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀法包括如下步骤：
(a)混合前驱体溶液与碱性溶液，混合过程中控制pH值为9.5-10.5，混合结束得到混合液；
(b)陈化步骤(a)所得混合液，对所得固体依次进行洗涤、烘干与焙烧，得到钴铝尖晶石载体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述前驱体溶液由可溶性钴源、可溶性铝源以及水配置得到；
优选地，步骤(a)所述混合为双滴定混合；
优选地，步骤(a)所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)；
优选地，步骤(b)所述陈化的温度为60-80℃，陈化的时间为10-12h；
优选地，步骤(b)所述洗涤的终点为使洗涤液呈中性；
优选地，步骤(b)所述烘干的温度为80-120℃，烘干的时间为8-10h；
优选地，步骤(b)所述焙烧的时间为3-5h，焙烧的温度为800-1000℃；
优选地，步骤(b)所述焙烧的升温速率为5-10℃/min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)所述陈化前还包括对步骤(a)所得混合液进行加热搅拌的步骤；
优选地，所述加热搅拌的温度为30-50℃，加热搅拌时间为30-60min；
优选地，所述加热搅拌的搅拌速率为400-500r/min。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶凝胶法包括如下步骤：
(I)混合前驱体溶液与络合剂，加热搅拌，得到凝胶；
(II)步骤(I)所得凝胶依次进行烘干与焙烧，得到钴铝尖晶石载体；
优选地，步骤(I)所述前驱体溶液中Co2+与Al3+的摩尔比为1:(1-3)；
优选地，步骤(I)所述络合剂与前驱体溶液中贵金属离子总量的摩尔比为(1-1.2):1；
优选地，步骤(I)所述络合剂包括柠檬酸、草酸或乙二胺四乙酸中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的温度为40-60℃；
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的搅拌速率为400-600r/min；
优选地，步骤(I)所述加热搅拌的终点为得到凝胶；
优选地，步骤(II)所述烘干的温度为80-120℃，烘干的时间为8-10h；
优选地，步骤(II)所述焙烧包括依次进行的第一焙烧与第二焙烧；
优选地，所述第一焙烧的温度为250-350℃，时间为2-3h；
优选地，所述第一焙烧的升温速率为1-2℃/min；
优选地，所述第二焙烧的温度为700-900℃，时间为2-3h；
优选地，所述第二焙烧的升温速率为4-6℃/min。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂；
所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中钯的负载量为0.8-1.2wt％；
所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中铂的负载量为0.2-0.3wt％
所述钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂中贵金属的总负载量不高于1.25wt％。
10.一种如权利要求9所述的钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂用于天然气车尾气净化的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110425755.6A CN113117694A (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110425755.6A CN113117694A (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113117694A true CN113117694A (zh) | 2021-07-16 |
Family
ID=76778320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110425755.6A Pending CN113117694A (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113117694A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113649025A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-16 | 西南石油大学 | 一种耐高温的负载型PdCu催化剂的制备方法及其应用 |
| CN116550326A (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 钴基费托合成催化剂在用于费托合成反应前的预处理方法 |
| CN116651463A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-29 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种用于甲烷燃烧的含镍氧化催化剂及其制备方法与应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1369745A (en) * | 1971-07-20 | 1974-10-09 | Grace W R & Co | Process of converting noxious components in the exhaust gas of and internal combustion engine to less harmful entities |
| US4261862A (en) * | 1979-07-06 | 1981-04-14 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas and a process for manufacturing thereof |
| CN105214687A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-06 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂及制备 |
| CN105457653A (zh) * | 2015-07-25 | 2016-04-06 | 中山大学 | 一种用于低浓度甲烷催化燃烧的表面强化型钯基催化剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-04-20 CN CN202110425755.6A patent/CN113117694A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1369745A (en) * | 1971-07-20 | 1974-10-09 | Grace W R & Co | Process of converting noxious components in the exhaust gas of and internal combustion engine to less harmful entities |
| US4261862A (en) * | 1979-07-06 | 1981-04-14 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Catalyst for purifying exhaust gas and a process for manufacturing thereof |
| CN105457653A (zh) * | 2015-07-25 | 2016-04-06 | 中山大学 | 一种用于低浓度甲烷催化燃烧的表面强化型钯基催化剂及其制备方法 |
| CN105214687A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-06 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种丙烷低温催化氧化负载型贵金属钌催化剂及制备 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| G. LAPISARDI ET AL.: ""Pt–Pd bimetallic catalysts for methane emissions abatement"", 《TOPICS IN CATALYSIS》 * |
| HANIEH NASSIRI ET AL.: ""Water shifts PdO-catalyzed lean methane combustion to Pt-catalyzed rich combustion in Pd–Pt catalysts: In situ X-ray absorption spectroscopy"", 《JOURNAL OF CATALYSIS》 * |
| PAOLA CASTELLAZZI ET AL.: ""Effect of Pt/Pd ratio on catalytic activity and redox behavior of bimetallic Pt-Pd/Al2O3 catalysts for CH4 combustion"", 《APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL》 * |
| 厉衡隆等主编: "《铝冶炼生产技术手册（上册）》", 31 July 2011, 冶金工业出版社 * |
| 牛玉等: ""尖晶石型MAl2O4（M=Co, Cu, Zn）复合氧化物催化剂的制备及光催化性能"", 《三明学院学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113649025A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-16 | 西南石油大学 | 一种耐高温的负载型PdCu催化剂的制备方法及其应用 |
| CN116550326A (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 钴基费托合成催化剂在用于费托合成反应前的预处理方法 |
| CN116651463A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-29 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种用于甲烷燃烧的含镍氧化催化剂及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113117694A (zh) | 一种钴铝尖晶石负载Pd-Pt催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN104801333A (zh) | 一种负载型镍基催化剂的制备方法 | |
| AU2020103244A4 (en) | Preparation of CuO-LaCoO3 mesoporous supported catalyst | |
| CN101185885A (zh) | 一种用于甲烷或甲醇重整的钙钛矿型催化剂的制备方法 | |
| CN108855161A (zh) | 一种过渡金属磷化物的制备方法 | |
| CN107511147A (zh) | 一种高稳定性催化氧化催化剂及制备方法 | |
| CN101176841A (zh) | 一种用于甲烷或甲醇重整的钙钛矿型催化剂及其应用 | |
| CN104226295B (zh) | 铈锆铝复合氧化物、汽油车尾气三效催化剂以及它们的制备方法 | |
| CN110560056A (zh) | 通用小型汽油机尾气催化剂及其制备方法 | |
| CN113941325A (zh) | 一种特定价态的贵金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113198490A (zh) | 一种用于甲烷低温燃烧的负载钯钴合金催化剂及其制备方法 | |
| CN104755427B (zh) | 用于制备复合氧化物的方法和复合氧化物催化剂 | |
| JP5168527B2 (ja) | 酸化物粉末とその製造方法 | |
| CN113145122B (zh) | 一种复合金属氧化物催化剂及其制备方法和在催化氮氧化物直接分解中的应用 | |
| CN102489287B (zh) | 一种高比表面积Ce-Zr-Pr-Nd-O复合氧化物的制备方法 | |
| CN110026178B (zh) | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法和应用 | |
| CN105032405A (zh) | 一种用于co低温氧化的钙钛矿负载纳米氧化锰催化剂 | |
| CN106268790A (zh) | 抗水热老化及耐硫IrPdPt/IrPd催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN113457722B (zh) | 一种甲烷二氧化碳干重整催化剂及其制备方法和应用 | |
| JP5831946B2 (ja) | 触媒の製造法 | |
| JPH04141235A (ja) | アノード極用電極触媒 | |
| CN112844393B (zh) | 铈铁锆固溶体氧化物催化剂及其制备应用 | |
| CN113000045A (zh) | 一种锰基催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113996292B (zh) | 一种整体式火炬燃烧催化剂的制备及应用 | |
| CN114950422B (zh) | 一种甲烷氧化催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |