CN114405541A - 选择性氧化氨气的催化剂的制备方法 - Google Patents

选择性氧化氨气的催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，涉及催化剂技术领域。所述选择性氧化氨气的催化剂的制备方法包括以下步骤：S10、将三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈分别加入有机物与水形成凝胶中，混合均匀，得混合物；S20、将所述混合物烘干并煅烧，得中间体；S30、将所述中间体球磨后，加入金属醇盐，继续球磨后，煅烧得选择性氧化氨气的催化剂。本发明通过用金属醇盐对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，得到的选择性氧化氨气的催化剂，选择性氧化氨气到氮气，具有高的催化活性及湿热稳定性。

Description

选择性氧化氨气的催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域，特别涉及一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法。
背景技术
选择性催化氧化法(NH3-SCO)是处理尾气中逃逸氨气的有效方法。其特点是能够通过改变NH3/O2的比例，在较低的反应温度范围、适宜的空速等条件来有效地将NH3氧化成N2。并且设备占地面积小，操作简单。
目前采用的NH3-SCO的典型研究有贵金属催化剂和过渡金属催化剂。例如：Al2O3，ZSM-5，TiO2-SiO2担载的Ag催化剂，ZSM担载的Pt/Fe或者Pt/Cu元素的催化剂，水滑石担载的Rh或Pd催化剂等。然而，这些催化剂的活性受到水分和较高温度负面影响，NH3选择性氧化催化活性及湿热稳定性较差。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，旨在制备一种具有高的催化活性及湿热稳定性的选择性氧化氨气的催化剂。
为实现上述目的，本发明提出一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、将三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈分别加入有机物与水形成凝胶中，混合均匀，得混合物；
S20、将所述混合物烘干并煅烧，得中间体；
S30、将所述中间体球磨后，加入金属醇盐，继续球磨后，煅烧得选择性氧化氨气的催化剂。
可选地，在步骤S10中，所述有机物包括聚乙二醇、柠檬酸和聚乙烯醇。
可选地，所述聚乙二醇为聚乙二醇4000。
可选地，在步骤S10中，所述三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈的质量之比为(2.4～9.6)：(12.9～19.3)：(9.3～14)。
可选地，在步骤S20中，所述煅烧的温度为500～600℃。
可选地，在步骤S30中，所述金属醇盐与所述中间体的质量之比为(0.1～1)：20。
可选地，所述金属醇盐包括异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝中的至少一种。
可选地，所述金属醇盐中异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝的质量之比为(0～0.7)：(0～0.7)：(0～0.7)。
可选地，在步骤S30中，所述煅烧为在70～90℃下烘烤1～3h后，在350～400℃下煅烧1～3h。
本发明的技术方案中，提出一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，先制备出CuO/CeO2/ZrO2，再用添加剂金属醇盐，通过球磨对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，通过金属醇盐和CuO/CeO2/ZrO2的共同作用，使得到的催化剂能够有效克服水分和高温的负面影响，最大限度地发挥选择性氧化氨气的催化剂的潜能，以金属醇盐进行改性，相比于其他添加剂改性具有明显优势。本发明通过用金属醇盐对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提出的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、外、内……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前采用的NH3-SCO的典型研究有贵金属催化剂和过渡金属催化剂。例如：Al2O3，ZSM-5，TiO2-SiO2担载的Ag催化剂，ZSM担载的Pt/Fe或者Pt/Cu元素的催化剂，水滑石担载的Rh或Pd催化剂等。然而，这些催化剂的活性受到水分和较高温度负面影响，NH3选择性氧化催化活性及湿热稳定性较差。
鉴于此，本发明提出一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，旨在制备一种具有高的催化活性及湿热稳定性的选择性氧化氨气的催化剂。本发明附图中，图1为本发明提出的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法的一实施例的流程示意图。
请参阅图1，本发明提出的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、将三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈分别加入有机物与水形成凝胶中，混合均匀，得混合物。
有机物与水形成凝胶可以使各组分分散均匀，充分结合，优选地，所述有机物包括聚乙二醇、柠檬酸和聚乙烯醇。可选地，所述聚乙二醇为聚乙二醇4000，它具有与各种溶剂的广泛相容性，是很好的溶剂和增溶剂。
有机物与水形成凝胶中，有机物与水的配比，本发明不做限制，优选地，在本发明实施例中，将52.5份的有机物溶于300份的水中形成凝胶，上述配比下，使各组分分散均匀，充分结合。
本步骤中，三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈的配比，本发明不做限制，优选地，所述三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈的质量之比为(2.4～9.6)：(12.9～19.3)：(9.3～14)。上述配比下，得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
S20、将所述混合物烘干并煅烧，得中间体。
烘干条件，本发明也不做限制，优选地，在本发明实施例中，在100℃下烘干12小时，保证充分干燥。
煅烧条件，本发明也不做限制，优选地，所述煅烧的温度为500～600℃，上述条件下，能够使杂质分解充分，得到纯的中间体CuO/CeO2/ZrO2。
S30、将所述中间体球磨后，加入金属醇盐，继续球磨后，煅烧得选择性氧化氨气的催化剂。
本步骤中，用金属醇盐对中间体CuO/CeO2/ZrO2进行改性，得到选择性氧化氨气的催化剂。
本发明对于金属醇盐与中间体之间的配比不做限制，优选地，所述金属醇盐与所述中间体的质量之比为(0.1～1)：20，上述配比下，便可以实现对中间体CuO/CeO2/ZrO2进行改性，使得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
优选地，在本发明实施例中，所述金属醇盐包括异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝中的至少一种。实验表明，采用上述金属醇盐中的任意一种作为添加剂，相比于使用硝酸锆作为添加剂，得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
具体地，所述金属醇盐可以包括异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝中的一种、两种和三种，优选地，所述金属醇盐中异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝的质量之比为(0～0.7)：(0～0.7)：(0～0.7)。也就是说，异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝三者的质量不会同时为0，其中至少一个不为0，上述配比下，异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝。
本步骤中煅烧的条件，本发明也不做限制，优选地，所述煅烧为在70～90℃下烘烤1～3h后，在350～400℃下煅烧1～3h。上述条件下，能够使杂质分解充分。
本发明的技术方案中，提出一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，先制备出CuO/CeO2/ZrO2，再用添加剂金属醇盐，通过球磨对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，通过金属醇盐和CuO/CeO2/ZrO2的共同作用，使得到的催化剂能够有效克服水分和高温的负面影响，最大限度地发挥选择性氧化氨气的催化剂的潜能，以金属醇盐进行改性，相比于其他添加剂改性具有明显优势。本发明通过用金属醇盐对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
以下给出本发明提出的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法的一实施例：
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4～9.6g三水硝酸铜、12.9～19.3g五水硝酸锆和9.3～14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.1～1g金属醇盐(0～0.7g异丙醇锆、0～0.7g异丙醇钛及0～0.7g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在70～90℃下烘烤1～3h后，在350～400℃下煅烧1～3h，得选择性氧化氨气的催化剂。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.1g金属醇盐(0.1g异丙醇锆)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧1～3h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例2
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.1g金属醇盐(0.1g异丙醇钛)，继续球磨90分钟后，在90℃下烘烤1h后，在400℃下煅烧3h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例3
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.1g金属醇盐(0.1g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在70℃下烘烤3h后，在350℃下煅烧1h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例4
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.3g异丙醇锆、0.7g异丙醇钛)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例5
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.3g异丙醇锆及0.7g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例6
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将2.4g三水硝酸铜、19.3g五水硝酸锆和14g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.7g异丙醇锆、0.3g异丙醇钛)，继续球磨90分钟后，80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例7
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将4.8g三水硝酸铜、17.2g五水硝酸锆和12.4g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.3g金属醇盐(0.1g异丙醇钛、0.1g异丙醇钛及0.1g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例8
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将4.8g三水硝酸铜、17.2g五水硝酸锆和12.4g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在500℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入0.8g金属醇盐(0.2g异丙醇钛、0.3g异丙醇钛及0.3g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例9
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将7.2g三水硝酸铜、15.0g五水硝酸锆和10.9g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在600℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.2g异丙醇钛、0.3g异丙醇钛及0.5g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例10
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将7.2g三水硝酸铜、15.0g五水硝酸锆和10.9g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.1g异丙醇钛、0.4g异丙醇钛及0.5g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例11
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将9.6g三水硝酸铜、12.9g五水硝酸锆和9.3g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.2g异丙醇钛、0.3g异丙醇钛及0.5g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
实施例12
(1)将12.5g有机物聚乙二醇4000、25g柠檬酸和15g聚乙烯醇溶于300g水中形成凝胶，将9.6g三水硝酸铜、12.9g五水硝酸锆和9.3g六水硝酸铈分别加入凝胶中，混合均匀，得混合物；
(2)将所述混合物在100℃下烘干12小时后，在550℃下煅烧3小时，得中间体；
(3)将20g中间体放入球磨罐，球磨30分钟后，加入1g金属醇盐(0.3g异丙醇钛、0.4g异丙醇钛及0.3g异丙醇铝)，继续球磨90分钟后，在80℃下烘烤2h后，在380℃下煅烧2h，得选择性氧化氨气的催化剂。
对比例1
除不进行步骤(3)以外，其余步骤和条件与实施例1相同。
对比例2
除不进行步骤(3)以外，其余步骤和条件与实施例7相同。
对比例3
除不进行步骤(3)以外，其余步骤和条件与实施例9相同。
对比例4
除不进行步骤(3)以外，其余步骤和条件与实施例11相同。
将实施例1至12和对比例1至4得到的选择性氧化氨气的催化剂进行反应活性测试和耐湿热性测定：
选择石英玻璃直管作为反应管(Φ＝8.0cm)。筛选约40目数的选择性氧化氨气的催化剂颗粒。催化剂质量0.2g，总反应气(1000ppm NH3-10％O2-He)流量50毫升/分钟，空速为20000h-1。在室温下通入50毫升/分钟反应气至基线稳定。以10℃/分钟的升温速度至300℃，记录氨氧化终产物的变化，每个观测温度点数据需要40分钟。NH3的转化率和对应温度生成N2选择性的计算方式如下：
Figure BDA0003442257650000101
Figure BDA0003442257650000102
其中，N2选择性的500代表1000ppm NH3完全转化为N2的浓度为500ppm。
耐水性测试：在反应活性其他测试条件不变的情况下，总反应气换为1000ppmNH3-10％O2-5％H2O-He，在300℃条件下反应8小时的老化程序后，继续测试其在老化前温度条件下选择性和转化率，得表1。
表1反应活性测试和耐湿热性测定结果
Figure BDA0003442257650000103
Figure BDA0003442257650000111
其中，T100％为100％NH3转化率对应的温度，S为选择性，Caged为老化后的转化率，Saged为老化后的选择性。
请参阅表1，相比于对比例，本发明实施例1-12得到的选择性氧化氨气的催化剂，具有较高的反应活性和选择性，在用水分和高温老化后，依然具有较高的转化率和选择性，说明制得的选择性氧化氨气的催化剂的催化活性高，湿热稳定性好。
综上，本发明提出的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，通过用金属醇盐对CuO/CeO2/ZrO2进行改性，得到的选择性氧化氨气的催化剂具有高的催化活性及湿热稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈分别加入有机物与水形成凝胶中，混合均匀，得混合物；
S20、将所述混合物烘干并煅烧，得中间体；
S30、将所述中间体球磨后，加入金属醇盐，继续球磨后，煅烧得选择性氧化氨气的催化剂。
2.如权利要求1所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，所述有机物包括聚乙二醇、柠檬酸和聚乙烯醇。
3.如权利要求2所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇4000。
4.如权利要求1所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，所述三水硝酸铜、五水硝酸锆和六水硝酸铈的质量之比为(2.4～9.6)：(12.9～19.3)：(9.3～14)。
5.如权利要求1所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，所述煅烧的温度为500～600℃。
6.如权利要求1所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，所述金属醇盐与所述中间体的质量之比为(0.1～1)：20。
7.如权利要求6所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属醇盐包括异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝中的至少一种。
8.如权利要求7所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属醇盐中异丙醇锆、异丙醇钛及异丙醇铝的质量之比为(0～0.7)：(0～0.7)：(0～0.7)。
9.如权利要求1所述的选择性氧化氨气的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，所述煅烧为在70～90℃下烘烤1～3h后，在350～400℃下煅烧1～3h。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001052985A2 (en) * 2000-01-24 2001-07-26 E.I. Dupont De Nemours And Company Gel catalysts and methods for their use in catalytic dehydrogenation processes
CN101829579A (zh) * 2010-05-25 2010-09-15 上海应用技术学院 负载氧化铜的铈锆复合氧化物催化剂的制备方法及其应用
CN101966451A (zh) * 2010-11-06 2011-02-09 大连理工大学 一种选择性催化氧化氨的纳米铈锆固溶体基催化剂的制备方法及应用
CN106179301A (zh) * 2016-07-01 2016-12-07 北京工业大学 一种铈钛复合氧化物低温scr催化剂的制备方法
CN109701524A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法
CN112827491A (zh) * 2020-11-27 2021-05-25 四川大学 铈锆基复合氧化物及其制备方法和负载的汽车尾气净化催化剂

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001052985A2 (en) * 2000-01-24 2001-07-26 E.I. Dupont De Nemours And Company Gel catalysts and methods for their use in catalytic dehydrogenation processes
CN101829579A (zh) * 2010-05-25 2010-09-15 上海应用技术学院 负载氧化铜的铈锆复合氧化物催化剂的制备方法及其应用
CN101966451A (zh) * 2010-11-06 2011-02-09 大连理工大学 一种选择性催化氧化氨的纳米铈锆固溶体基催化剂的制备方法及应用
CN106179301A (zh) * 2016-07-01 2016-12-07 北京工业大学 一种铈钛复合氧化物低温scr催化剂的制备方法
CN109701524A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法
CN112827491A (zh) * 2020-11-27 2021-05-25 四川大学 铈锆基复合氧化物及其制备方法和负载的汽车尾气净化催化剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林晓敏;董新法;林维明;: "CuO-CeO_2-ZrO_2催化剂制备及其对CO选择性氧化性能的研究", 石油与天然气化工 *

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