CN114558570A - 不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法 - Google Patents

不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法。制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法包括:提供第一盐溶液和载体,其中,第一盐溶液为贵金属盐溶液;将第一盐溶液和载体混合,并进行第一搅拌,得到第一浆液;对第一浆液进行第一烘干和第一煅烧处理,得到第一复合物;提供第二盐溶液,第二盐溶液中包括镁盐、铝盐和锆盐中的至少之一;将第一复合物和第二盐溶液混合,并进行第二搅拌,得到第二浆液;对第二浆液进行第二烘干和第二煅烧处理,得到第二复合物;对第二复合物进行还原处理,得到不可还原氧化物稳定贵金属纳米催化剂。由此,可以利用不可还原氧化物对贵金属催化剂进行修饰,进而提高贵金属催化剂的催化稳定性和活性。

Description

不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域,具体地,涉及不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法。
背景技术
非均相催化剂中,相比于较大粒径的活性金属粒子,小粒径的活性金属粒子对应着大的比表面积,含量相同时,比表面积更大的小粒径活性金属粒子的催化活性通常优于大粒径的活性金属粒子;然而,当活性金属粒子的粒径减小时,其表面能却随之增大,活性金属粒子变得愈发不稳定。在高温、高水蒸汽分压、高氢分压等反应条件下,小粒径的活性金属粒子会烧结成更大、更稳定的颗粒,造成催化剂催化活性的不可逆损失。
针对高温和含水蒸汽等苛刻反应体系,贵金属被更多的选为活性物质,一方面是由于其独特的电子结构所带来的非贵金属不可替代的活性,另一方面,高熔点是贵金属的固有属性,因此贵金属具备更强的抗烧结能力。但是,对于温度在800℃及以上的反应,即使是Rh(铑)、Ru(钌)、Ir(铱)、Pt(铂)、Pd(钯)、Au(金)等高熔点贵金属也同样面临着高温烧结导致粒径变大的问题;尤其是体系中含有较高的水蒸汽分压时,例如蒸汽重整、催化燃烧等反应过程中,水热稳定性不佳会导致贵金属出现严重的烧结现象,贵金属颗粒粒径甚至达到百纳米。
因此,目前的贵金属催化剂及其制备方法仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的:
如前所述,目前的高熔点贵金属也面临着高温烧结导致粒径变大的问题。浸渍法是制备负载型催化剂最成熟、简便、常用的手段,仅需要配置一定浓度的活性金属溶液浸渍载体就可以获得目标载量的催化剂,虽然,该方法在工业催化剂制备工艺中被广泛使用,但是,使用该法所制备的催化剂中金属和载体之间的相互作用较弱,催化剂整体的稳定性较差。其他体相合成方法,例如,溶胶凝胶法、共沉淀法等方法,其的确可以使金属和载体之间的相互作用增强,但是,对于高温、高蒸汽分压的蒸汽重整反应,其仍然会不可避免的出现颗粒严重烧结的现象。
发明人发现,在非均相催化领域中,不可还原氧化物如氧化镁、氧化铝、氧化锆等难以被还原,可以利用上述不可还原氧化物对贵金属基负载型催化剂进行修饰,使得贵金属和载体之间的相互作用增强,在高温、高水蒸汽分压的反应条件下,贵金属催化剂粒子之间也不会发生明显的烧结,使得催化剂在苛刻条件下仍然具有优异的催化稳定性和活性。有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法,利用不可还原氧化物对贵金属催化剂进行修饰,得到催化性能优异且稳定性良好的贵金属催化剂。
在本发明的一方面,本发明提出了一种制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法,该包括:提供第一盐溶液和载体,其中,所述第一盐溶液为贵金属盐溶液;将所述第一盐溶液和所述载体混合,并进行第一搅拌,得到第一浆液;对所述第一浆液进行第一烘干和第一煅烧处理,得到第一复合物;提供第二盐溶液,所述第二盐溶液中包括镁盐、铝盐和锆盐中的至少之一;将所述第一复合物和所述第二盐溶液混合,并进行第二搅拌,得到第二浆液;对所述第二浆液进行第二烘干和第二煅烧处理,得到第二复合物;对所述第二复合物进行还原处理,得到不可还原氧化物稳定贵金属纳米颗粒。由此,可以利用不可还原氧化物对贵金属催化剂进行修饰,进而提高贵金属催化剂的催化稳定性和活性。
根据本发明的实施例,所述贵金属盐溶液中包括铑盐、钌盐、铱盐、铂盐、钯盐、金盐中的至少之一,所述贵金属盐溶液包括硝酸盐、硫酸盐、氯化盐中的至少之一。
根据本发明的实施例,所述贵金属盐溶液中,贵金属离子的总浓度为0.03~0.5mol/L;所述第二盐溶液中,金属离子的总浓度为0.05~0.4mol/L。由此,可以进一步提高贵金属催化剂的稳定性和活性。
根据本发明的实施例,所述载体为铈锆固溶体,所述铈锆固溶体的化学式为CexZr1-xO2,其中,x=0.5~0.9。
根据本发明的实施例,所述第一搅拌和所述第二搅拌均是在搅拌釜中进行的,且所述第一搅拌的时间和所述第二搅拌的时间各自独立的为1h~4h。
根据本发明的实施例,所述第一煅烧处理的温度为400℃~600℃,所述第一煅烧处理的时间为2h~8h;所述第二煅烧处理的温度为400℃~600℃,所述第二煅烧处理的时间为2h~8h。
根据本发明的实施例,所述还原处理是在氢气和氮气的混合气体中进行的,所述混合气体中,氢气的体积分数为5%~30%。
根据本发明的实施例,所述第一烘干和所述第二烘干均是在空气气氛下进行的,且所述第一烘干的温度和所述第二烘干的温度各自独立的为80℃~120℃。
在本发明的另一方面,本发明提出了一种不可还原氧化物稳定贵金属催化剂,所述催化剂是利用前面所述的方法制备得到的。由此,该催化剂具有前面所述的方法所具有的全部特征以及优点,在此不再赘述。总的来说,该催化剂利用不可还原氧化物对贵金属催化剂进行修饰,使得该催化剂具有更优异的稳定性和活性。
根据本发明的实施例,所述催化剂中,不可还原氧化物的质量含量为1%~20%。由此,有利于进一步提高催化剂的性能。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1显示了本发明一个实施例中制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法流程图;
图2显示了本发明一个实施例中不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的部分微观结构示意图;
图3显示了实施例1中不可还原氧化物稳定贵金属催化剂参与蒸汽重整反应后的透射电镜-能谱照片;
图4显示了对比例1中的催化剂参与蒸汽重整反应后的透射电镜-能谱照片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一方面,本发明提出了一种制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法,参考图1,该方法包括以下步骤:
S100:提供第一盐溶液和载体。
在该步骤中,提供第一盐溶液和载体。其中,第一盐溶液为贵金属盐溶液,根据本发明的实施例,贵金属盐溶液中包括铑盐、钌盐、铱盐、铂盐、钯盐、金盐中的至少之一,即贵金属盐溶液可以为铑盐、钌盐、铱盐、铂盐、钯盐或金盐,也可以包括铑盐、钌盐、铱盐、铂盐、钯盐和金盐中的两种或更多种。
根据本发明的实施例,贵金属盐溶液包括硝酸盐、硫酸盐、氯化盐中的至少之一,即贵金属盐溶液可以为硝酸盐、硫酸盐或氯化盐,也可以包括硝酸盐、硫酸盐和氯化盐中的两种或三种。
根据本发明的一些实施例,贵金属盐溶液中,贵金属离子的总浓度为0.03~0.5mol/L,例如,贵金属离子的总浓度可以为0.03mol/L、0.05mol/L、0.08mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.5mol/L等,由此,可以提供浓度合适的贵金属离子,进而使得后续得到的催化剂中贵金属粒子具有合适的含量,有利于提高催化剂的催化活性。
根据本发明的一些实施例,载体为铈锆固溶体,并且,铈锆固溶体的化学式为CexZr1-xO2,其中,x=0.5~0.9。根据本发明的一些具体实施例,x可以为0.5,即铈锆固溶体的化学式为Ce0.5Zr0.5O2;根据本发明的另一些具体实施例,x可以为0.6,即铈锆固溶体的化学式为Ce0.6Zr0.4O2;根据本发明的又一些具体实施例,x可以为0.9,即铈锆固溶体的化学式为Ce0.9Zr0.1O2。由此,上述铈锆固溶体能够有效负载贵金属粒子,并且,上述铈锆固溶体具有较好的热稳定性,进而有利于提高催化剂整体的稳定性。
S200:将第一盐溶液和载体混合,进行第一搅拌得到第一浆液。
在该步骤中,将第一盐溶液和载体混合,进行第一搅拌,得到第一浆液。根据本发明的实施例,第一搅拌是在搅拌釜中进行的,且可以进行剧烈搅拌,由此,可以采用常规的装置进行第一搅拌,且剧烈搅拌可以使得第一盐溶液和载体快速均匀混合。
根据本发明的一些实施例,第一搅拌的时间为1h~4h,例如第一搅拌的时间可以为1h、2h、3h、4h等,由此,可以将第一盐溶液和载体均匀混合,进而有利于通过后续的煅烧处理使得贵金属氧化物负载在载体上。
S300:对第一浆液进行第一烘干和第一煅烧处理,得到第一复合物。
得到第一浆液后,对第一浆液进行第一烘干,之后进行第一煅烧处理,得到第一复合物,第一复合物中,贵金属氧化物负载在载体上。
根据本发明的实施例,第一烘干可以是在空气气氛下进行的,且第一烘干的温度可以为80℃~120℃。由此,可以将第一浆液中的水分或其他易挥发的物质去除。
根据本发明的一些实施例,对第一浆液进行烘干之后,对得到的混合物进行第一煅烧处理,其中,第一煅烧处理的温度可以为400℃~600℃,例如可以为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃等,第一煅烧处理的时间可以为2h~8h,例如可以为2h、3h、5h、7h、8h等。由此,可以在上述温度下对混合物进行煅烧,使得混合物中的贵金属盐充分转化为贵金属氧化物,并使得贵金属氧化物负载在载体上。
S400:提供第二盐溶液。
在该步骤中,提供第二盐溶液,其中,第二盐溶液中包括镁盐、铝盐和锆盐中的至少之一,即是说,第二盐溶液可以为镁盐溶液、铝盐溶液或锆盐溶液,第二盐溶液也可以包括镁盐、铝盐和锆盐中的两种或三种。由此,第二盐溶液中的镁离子、铝离子和/或锆离子会在后续煅烧过程中可以形成不可还原的氧化镁、氧化铝和/或氧化锆,进而对催化剂进行修饰,使得贵金属粒子在高温、高水蒸汽分压的条件下也能够保持稳定以及较高的催化活性。需要说明的是,本发明中提到的“不可还原”并不是指绝对的不能够被还原,而是指在非均相催化领域中氧化镁、氧化铝、氧化锆不可还原,由于氧化镁、氧化铝、氧化锆中金属结合氧的能力很强,即便是在高温下采用氢气或氢氮混合气等也难以将其还原。
根据本发明的实施例,第二盐溶液中,金属离子(其中,金属离子包括镁离子、铝离子、锆离子中的至少之一)的总浓度可以为0.05~0.4mol/L,例如可以为0.05mol/L、0.08mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L等,第二盐溶液的具体加入量可以根据不可还原金属氧化物在催化剂中的质量分数进行调整。
S500:将第一复合物和第二盐溶液混合,并进行第二搅拌,得到第二浆液。
在该步骤中,可以将第二盐溶液置于搅拌釜中,之后,向搅拌釜中加入步骤S300中制备得到的第一复合物,进行第二搅拌,得到第二浆液,该步骤可以使得第二盐溶液与第一复合物混合均匀,进而有利于后续反应的进行。
根据本发明的实施例,第二搅拌的时间可以为1h~4h,例如可以为1h、2h、3h、4h等,由此,能够使得第二盐溶液与第一复合物充分混合,有利于提高后续煅烧处理后第二盐溶液中的镁离子、铝离子和/或锆离子形成的氧化镁、氧化铝和/或氧化锆在催化剂中的分布均匀性,进而提高催化剂整体的稳定性以及催化活性。
S600:对第二浆液进行第二烘干和第二煅烧处理,得到第二复合物。
在将第一复合物和第二盐溶液混合后,对第二浆液进行第二烘干,根据本发明的实施例,对第二浆液进行第二烘干可以是在空气气氛下进行的,且第二烘干的温度可以为80℃~120℃,由此,可以将第二浆液中的水分或其他易挥发的物质去除。
在对第二浆液进行第二烘干之后,对得到的混合物进行第二煅烧处理,以得到第二复合物。根据本发明的实施例,第二煅烧处理也可以是在空气气氛下进行的,第二煅烧处理的温度可以为400℃~600℃,例如可以为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃等,第二煅烧处理的时间可以为2h~8h,例如可以为2h、4h、6h、7h、8h等,由此,可以使混合物中的镁离子、铝离子和/或锆离子充分氧化,并且,得到氧化镁、氧化铝和/或氧化锆修饰的贵金属氧化物催化剂前驱体。
S700:对第二复合物进行还原处理。
在对第二浆液进行第二烘干和第二煅烧处理之后,对第二复合物(氧化镁、氧化铝和/或氧化锆修饰的贵金属氧化物催化剂前驱体)进行还原处理,得到不可还原氧化物稳定贵金属催化剂。在该步骤中,贵金属氧化物会被还原形成贵金属纳米粒子,作为催化剂中的活性成分,而氧化镁、氧化铝和/或氧化锆则不会被还原,并且,氧化镁、氧化铝和/或氧化锆会对催化剂进行修饰,使得贵金属纳米粒子保持较小的粒径而不会发生烧结。
根据本发明的一些实施例,还原处理是在氢气和氮气的混合气体中进行的,混合气体中,氢气的体积分数为5%~30%,例如氢气的体积分数可以为5%、10%、15%、20%、25%、30%等,由此,在上述混合气体气氛下,可以对第二复合物中的贵金属氧化物进行充分还原,并且,上述混合气体中,氢气的体积分数相对较低,制备过程中安全性较高。
根据本发明的实施例,参考图2,其中,图2示出了利用本发明提出的方法制备得到的不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的部分微观结构示意图,其中,下面为载体,中间为贵金属粒子,上面为不可还原氧化物,不可还原氧化物可以将小粒径的贵金属粒子间隔开,可以有效避免在高温、高水蒸汽分压等条件下,贵金属粒子烧结形成大颗粒的问题,能够使得催化剂在高温、高水蒸汽分压等严苛条件下仍具有优异的长周期催化活性。
在本发明的另一方面,本发明提出了一种不可还原氧化物稳定贵金属催化剂,该催化剂是利用前面所述的方法制备得到的。由此,该催化剂具有前面所述的方法所具备的全部特征以及优点,在此不再赘述。总的来说,该催化剂中,贵金属粒子具有较小的粒径,并且,催化剂中的不可还原氧化物可以将小粒径的贵金属粒子间隔开,使得催化剂在高温、高水蒸汽分压等严苛条件下仍保持良好的催化稳定性和活性。
根据本发明的一些实施例,催化剂中,不可还原氧化物的质量含量为1%~20%,例如可以为1%、2%、5%、8%、10%、15%、20%等,由此,催化剂中不可还原氧化物具有合适的含量,能够进一步提高催化剂的催化稳定性和活性。
下面通过具体的实施例对本发明进行说明,本领域技术人员能够理解的是,下面的具体的实施例仅仅是为了说明的目的,而不以任何方式限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
提供浓度为0.3mol/L的硝酸铑溶液,硝酸铑溶液的体积以铑元素在第一复合物中的质量分数为1wt%为准,置于搅拌釜内,以Ce0.8Zr0.2O2为载体,将载体置于搅拌釜中,搅拌2h,得到第一浆液;在空气氛围内,120℃温度下对第一浆液进行第一烘干,烘干后得到的混合物在空气氛围内600℃温度下煅烧4h,得到第一复合物;提供浓度为0.3mol/L的硝酸镁溶液,硝酸镁溶液的体积以镁元素在第二复合物中质量分数为8wt%为准,将硝酸镁溶液置于反应釜中,再向反应釜中加入第一复合物,搅拌2h,得到第二浆液;在空气氛围内,120℃温度下对第二浆液进行第二烘干,烘干后得到的混合物在空气氛围内600℃温度下煅烧4h,得到第二复合物;在氢气和氮气的混合气体氛围下,对第二复合物进行还原处理,其中,氢气的体积分数为10%,氮气的体积分数为90%,还原处理的温度为600℃,时间为2h,得到不可还原氧化物稳定贵金属催化剂样品,其中,不可还原氧化物为氧化镁。
实施例2
与实施例1所不同的是,采用的是浓度为0.3mol/L的硝酸铝溶液,硝酸铝溶液的体积以铝元素在第二复合物中的质量分数为8wt%为准。得到的不可还原氧化物稳定贵金属催化剂样品中,不可还原氧化物为氧化铝。
实施例3
与实施例1所不同的是,采用的是浓度为0.3mol/L的硝酸锆溶液,硝酸锆溶液的体积以锆元素在第二复合物中的质量分数为8wt%为准。得到的不可还原氧化物稳定贵金属催化剂样品中,不可还原氧化物为氧化锆。
实施例4
与实施例1所不同的是,采用的是浓度为0.3mol/L的硝酸钌溶液,硝酸钌溶液的体积以钌元素在第一复合物中的质量分数为1wt%为准。
实施例5
与实施例2所不同的是,采用的是浓度为0.3mol/L的硝酸钌溶液,硝酸钌溶液的体积以钌元素在第一复合物中的质量分数为1wt%为准。
实施例6
与实施例3所不同的是,采用的是浓度为0.3mol/L的硝酸钌溶液,硝酸钌溶液的体积以钌元素在第一复合物中的质量分数为1wt%为准。
对比例1
与实施例1所不同的是,在得到第一复合物后,在氢气体积分数为10%、氮气体积分数为90%的混合气体氛围下,对第一复合物进行还原处理,得到催化剂样品,该催化剂样品中不包含不可还原氧化物。
对比例2
与实施例4所不同的是,在得到第一复合物后,在氢气体积分数为10%、氮气体积分数为90%的混合气体氛围下,对第一复合物进行还原处理,得到催化剂样品,该催化剂样品中不包含不可还原氧化物。
对实施例1~6和对比例1~2中得到的催化剂样品进行性能测试,分别将催化剂样品填充在内径为3~8mm的微填充柱内,以正十六烷蒸汽和水蒸汽为反应物进行蒸汽重整反应,反应产物进入到气相色谱内在线分析,计算得到正十六烷的转化率,其中,蒸汽重整反应的具体条件参见表1。
表1各实施例和对比例中样品的测试条件和测试结果
Figure BDA0003492088880000071
Figure BDA0003492088880000081
需要说明的是,表1中的水碳比为水分子和碳原子之比。
由表1可以看出,利用本发明的方法制备得到的催化剂,在高温下参与催化反应60h后仍然具有较高的催化活性;而对比例1和对比例2由于没有采用不可还原氧化物对催化剂进行修饰,使得催化剂在高温下参与催化反应一段时间后,其催化活性显著降低,催化效率显著降低。
另外,取蒸汽重整反应后实施例1和对比例1对应的催化剂样品,采用透射电镜-能谱表征,实施例1的透射电镜-能谱照片如图3所示,对比例1的透射电镜-能谱照片如图4所示。由图3可以看到,实施例1的催化剂样品在高温下参与催化反应60h后,催化剂中活性金属纳米粒子基本不存在烧结现象,仍保持较高的分散度,表明采用不可还原氧化物修饰的贵金属催化剂在高温、高水蒸汽分压的条件下具有良好的稳定性;而由图4可以看到,对比例1的催化剂样品在高温下参与催化反应60h后,催化剂中活性金属纳米粒子严重烧结,表明未采用不可还原氧化物进行修饰的贵金属催化剂在高温、高水蒸汽分压的条件下的稳定性较差,容易烧结,造成催化活性的降低。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一些具体实施例”、“另一些具体实施例”、“又一些具体实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外,需要说明的是,本说明书中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量;术语“上面”、“中间”、“下面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备不可还原氧化物稳定贵金属催化剂的方法,其特征在于,包括:
提供第一盐溶液和载体,其中,所述第一盐溶液为贵金属盐溶液;
将所述第一盐溶液和所述载体混合,并进行第一搅拌,得到第一浆液;
对所述第一浆液进行第一烘干和第一煅烧处理,得到第一复合物;
提供第二盐溶液,所述第二盐溶液中包括镁盐、铝盐和锆盐中的至少之一;
将所述第一复合物和所述第二盐溶液混合,并进行第二搅拌,得到第二浆液;
对所述第二浆液进行第二烘干和第二煅烧处理,得到第二复合物;
对所述第二复合物进行还原处理,得到不可还原氧化物稳定贵金属纳米催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述贵金属盐溶液中包括铑盐、钌盐、铱盐、铂盐、钯盐、金盐中的至少之一,所述贵金属盐溶液包括硝酸盐、硫酸盐、氯化盐中的至少之一。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述贵金属盐溶液中,贵金属离子的总浓度为0.03~0.5mol/L;所述第二盐溶液中,金属离子的总浓度为0.05~0.4mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载体为铈锆固溶体,所述铈锆固溶体的化学式为CexZr1-xO2,其中,x=0.5~0.9。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一搅拌和所述第二搅拌均是在搅拌釜中进行的,且所述第一搅拌的时间和所述第二搅拌的时间各自独立的为1h~4h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一煅烧处理的温度为400℃~600℃,所述第一煅烧处理的时间为2h~8h;
所述第二煅烧处理的温度为400℃~600℃,所述第二煅烧处理的时间为2h~8h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原处理是在氢气和氮气的混合气体中进行的,所述混合气体中,氢气的体积分数为5%~30%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一烘干和所述第二烘干均是在空气气氛下进行的,且所述第一烘干的温度和所述第二烘干的温度各自独立的为80℃~120℃。
9.一种不可还原氧化物稳定贵金属催化剂,其特征在于,所述催化剂是利用权利要求1~8中任一项所述的方法制备得到的。
10.根据权利要求9所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中,不可还原氧化物的质量含量为1%~20%。
CN202210100213.6A 2022-01-27 2022-01-27 不可还原氧化物稳定贵金属催化剂及其制备方法 Pending CN114558570A (zh)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115569651A (zh) * 2022-09-09 2023-01-06 清华大学 碱土金属氧化物后涂层限域的负载型催化剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1778455A (zh) * 2004-11-25 2006-05-31 中国科学院生态环境研究中心 一种三效催化剂及其制备方法
CN101053833A (zh) * 2006-04-10 2007-10-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于高温甲醇水蒸汽重整制氢贵金属催化剂
CN101224427A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 汉能科技有限公司 一种甲烷水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法
JP2011098258A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒およびその製造方法
CN102083530A (zh) * 2008-07-17 2011-06-01 恩亿凯嘉股份有限公司 用于净化汽车所排放废气的蜂窝结构型催化剂,其制备方法及使用该催化剂净化废气的方法
CN111185155A (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种负载-包覆型贵金属催化剂及其制备和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1778455A (zh) * 2004-11-25 2006-05-31 中国科学院生态环境研究中心 一种三效催化剂及其制备方法
CN101053833A (zh) * 2006-04-10 2007-10-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于高温甲醇水蒸汽重整制氢贵金属催化剂
CN101224427A (zh) * 2008-02-01 2008-07-23 汉能科技有限公司 一种甲烷水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法
CN102083530A (zh) * 2008-07-17 2011-06-01 恩亿凯嘉股份有限公司 用于净化汽车所排放废气的蜂窝结构型催化剂,其制备方法及使用该催化剂净化废气的方法
JP2011098258A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒およびその製造方法
CN111185155A (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种负载-包覆型贵金属催化剂及其制备和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUNKAI SHI,ET AL.: "Role of MgO over γ-Al2O3-supported Pd catalysts for carbon dioxide reforming of methane", 《APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL》 *
HAK-MIN KIM,ET AL.: "Low temperature steam reforming of methane using metal oxide promoted Ni-Ce0.8Zr0.2O2 catalysts in a compact reformer", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY》 *
SHUANG JI,ET AL.: "Catalytic steam reforming of n-dodecane over high surface area Ce0.75Zr0.25O2 supported Ru catalysts", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY》 *
陈去非: "铈锆固溶体的制备、表征及催化性能", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(月刊)》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115569651A (zh) * 2022-09-09 2023-01-06 清华大学 碱土金属氧化物后涂层限域的负载型催化剂及其制备方法和应用

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