CN117960157A - 一种一氧化碳氧化催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一氧化碳氧化催化剂及其制备方法与应用，制备方法包括以下步骤：将液态金属镓与氧化铈在30~100℃下物理混合15~360 min，得到所述一氧化碳氧化催化剂；所述液态金属镓与氧化铈的质量比为(0.012~0.04):1。本发明通过将液态金属镓与氧化物载体直接物理混合的方式，能够一步制备得到一氧化碳氧化催化剂，该制备方法简单，能耗低，无需高温烧结，无需溶剂，无废液排放，解决了现有制备方法制备过程冗杂、有废液排放、高温烧结和制备成本高的技术问题，制备得到良好分散度的环境友好型一氧化碳氧化催化剂，可用于一氧化碳氧化催化剂的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一氧化碳氧化催化剂技术领域，具体涉及一种一氧化碳氧化催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为车辆和轨道交通等领域的下一代高潜力电源，其核心发展方向在优化燃料电池的催化剂系统。PEMFCs中的氢气主要来自甲醇或石油，因此常含有一氧化碳（CO）等杂质。这些杂质会毒化负极催化剂，影响电池寿命。因此，高效去除杂质，尤其是CO，对PEMFCs的性能至关重要。
目前，去除一氧化碳的方法主要采用一氧化碳氧化催化剂将一氧化碳转化为二氧化碳。一氧化碳氧化催化剂通常将金属负载在沸石、分子筛、氧化硅、氧化铈（CeO2）、氧化钛等氧化物上，以提高其分散性；在这些氧化物中，氧化铈因其可在还原态和氧化态（Ce3+↔Ce4+）间可逆地吸收和释放氧[J.L. Vincent et al, Nat. Commun., 2021, 12, 5789]，具有高储氧能力（OSC），在一氧化碳氧化催化中起着关键作用[P. Li et al, Catal. Today,2019, 327, 99-115.]。然而，CO氧化生成的CO2易在催化剂表面形成碳酸盐并被强烈吸附，降低氧气供应量。研究表明，与纯氧化铈相比，掺镓的氧化铈能有效抑制表面碳酸盐的形成，并改善氧化还原特性和氧迁移率[J. Vecchietti et al, J. Phys. Chem. C, 2013,117, 8822-8831]。现有常用的掺镓氧化铈催化剂的制备方法为浸渍法和沉淀法。其中浸渍法是将硝酸镓（Ga(NO3)3）水合物溶于水，与一定量的CeO2等体积浸渍，研磨均匀后在100 ℃烘箱烘干过夜，随后在500 ℃下焙烧3 h得到一氧化碳氧化催化剂。沉淀法则是以硝酸铈（Ce(NO3)3）和Ga(NO3)3为前驱体，在30 ℃且不断搅拌的条件下逐滴加入1 M的NH4OH溶液至pH值达9.0，沉淀陈化1小时，过滤后用去离子水洗涤，随后在120 ℃下干燥并在550 ℃下煅烧5小时[T.A. Zepeda et al, Appl. Catal. B Environ., 2023, 336, 122936]。除此之外，传统的一氧化碳氧化催化优先选择贵金属作为催化剂活性主体。
综上所述，现有技术制备一氧化碳氧化催化剂的方法具有制备过程冗杂、有废液排放、高温烧结和制备成本高的缺点。这些因素大大地限制了一氧化碳氧化催化剂的发展及应用。因此，开发一种低耗、简捷的制备一氧化碳氧化催化剂的方法具有重要的环境和经济意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种一氧化碳氧化催化剂及其制备方法与应用。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明第一方面提供了一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：将液态金属镓与氧化铈在30~100 ℃物理混合15~360 min，得到所述一氧化碳氧化催化剂；所述液态金属镓与氧化铈的质量比为(0.012~0.04):1。
本发明中液态金属镓（Liquid Metal，LM）在强剪切力加工作用下与一系列含有孤对电子的氧化铈相互作用，液态金属镓中的空轨道与氧化铈中的孤对电子在机械化学作用下形成配位键，同时，由于液态金属镓独特的低熔点、宽液态温度范围、高表面张力和低毒性等金属性质，液态金属镓还会形成致密的Ga2O3氧化膜。根据以上液态金属镓的特性，发明人发现通过将液态金属镓与氧化铈直接物理混合的方式，能够一步制备得到一氧化碳氧化催化剂（Ga2O3/CeO2催化剂），并可以控制物理混合的温度和时间制备得到优于现有催化剂催化效果的一氧化碳氧化催化剂。现有催化剂的制备方法中，高分散的金属在高温反应条件下容易烧结，导致金属团聚，从而降低催化活性。为了防止或尽量减少金属的团聚，本发明利用物理混合的方法直接制备得到一氧化碳氧化催化剂，制备方法简单，能耗低，无需高温烧结，无需溶剂，无废液排放，制备得到良好分散度的环境友好型一氧化碳氧化催化剂，可用于一氧化碳氧化催化剂的工业生产中。
液态金属镓与氧化铈的质量比影响在氧化铈表面负载氧化镓的量，负载量过多时，会在氧化铈表面叠加包覆厚度，对催化剂产生负面影响，优选将液态金属镓与氧化铈的质量比控制在(0.012~0.15):1。
优选地，所述物理混合的时间为45~120 min，更优选为45~60 min。
物理混合时间会影响氧化镓和氧化铈的分布程度。
优选地，所述物理混合的温度为30~50 ℃。
进一步地，所述物理混合的方式选自研磨、球磨、搅拌、摇床和振荡中的一种或几种。
液态金属镓具有较高的表面张力，通过物理混合的方式能够降低液态金属镓的高表面张力，不同的物理混合方式提供不同的机械剪切力，而球磨的方式比其他的机械力更加稳定，并且球磨珠的存在可以让液态金属镓和粉末状氧化铈混合得更加均匀，因此，物理混合的方式优选为球磨。
进一步地，所述一氧化碳氧化催化剂还包括成型和筛分的步骤。
进一步地，所述成型的方法为压片法、挤条法或成球法。
进一步地，所述筛分的方式为气流筛分、离心式筛分或震动筛分。
进一步地，所述一氧化碳氧化催化剂的尺寸为1~3000目，优选为40~60目。
进一步地，所述物理混合在金属盐的存在下进行，然后经热处理得到所述一氧化碳氧化催化剂；其中，所述金属盐选自银、锌、铝、锡、铁、铜和铟的硝酸盐、碳酸盐和氯化盐中的一种或几种。
制备过程中引入金属盐后，和单独的氧化铈相比，引入镓之后的氧化铈载体表面的氧空位（OV）更容易形成，来自金属盐的金属离子锚定的稳定性增强，金属盐以金属离子形式存在于制备得到的一氧化碳氧化催化剂中。
进一步地，所述金属盐优选为硝酸银。
进一步地，所述金属盐中金属离子与氧化铈的质量比为(0.005~0.04):1，优选为(0.005~0.03):1。
进一步地，所述液态金属镓与所述金属盐中金属离子的质量和与氧化铈的质量比优选为0.035:1。
进一步地，所述热处理的温度为30~500 ℃，优选为350~500 ℃。
热处理可以消除金属盐中的阴离子。
本发明第二方面提供了第一方面所述的方法制备得到的一氧化碳氧化催化剂。
本发明第三方面提供了第二方面所述的一氧化碳氧化催化剂在催化氧化一氧化碳中的应用。
本发明催化氧化一氧化碳制备二氧化碳在常压固定床反应器中进行，其中反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%。
进一步地，所述一氧化碳氧化催化剂催化氧化一氧化碳的反应温度为160~300℃。
本发明不含有金属盐制备得到的一氧化碳氧化催化剂催化氧化一氧化碳的温度优选为300 ℃。
本发明含有金属盐制备得到的一氧化碳氧化催化剂能够增强一氧化碳的氧化活性，因此催化氧化一氧化碳的温度低于不含有金属盐制备得到的一氧化碳氧化催化剂，优选为160~200 ℃。
本发明的有益效果：
1. 本发明通过将液态金属镓与氧化铈直接物理混合的方式，能够一步制备得到一氧化碳氧化催化剂，该制备方法简单，能耗低，无需高温烧结，无需溶剂，无废液排放，制备得到良好分散度的环境友好型一氧化碳氧化催化剂，可用于一氧化碳氧化催化剂的工业生产中。
2. 本发明提供的一氧化碳氧化催化剂可用于催化氧化一氧化碳制备二氧化碳，含有金属盐制备得到的一氧化碳氧化催化剂催化氧化一氧化碳的温度低于不含有金属盐制备得到的一氧化碳氧化催化剂。
附图说明
图1为实施例1制备得到的一氧化碳氧化催化剂的透射电子显微镜（TEM）图。
图2为实施例1、17和对比例1制备得到的一氧化碳氧化催化剂在不同催化氧化反应温度下一氧化碳的转化率数据图。
图3为实施例1~3和5制备得到的一氧化碳氧化催化剂在不同催化氧化反应温度下一氧化碳的转化率数据图。
图4为实施例1、5和对比例4、15制备得到的一氧化碳氧化催化剂的X射线衍射谱图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中，球磨采用玛瑙球磨仪，转速为300 r/min；研磨采用玛瑙研钵手动研磨；搅拌采用机械搅拌桨进行搅拌；筛分采用震动筛分。
实施例1
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
图1为实施例1制备得到的一氧化碳氧化催化剂的透射电子显微镜（TEM）图，从图1中可以看出，在氧化铈载体表面负载的氧化镓纳米颗粒分散均匀。
实施例2
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为45 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例3
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例4
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为120 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例5
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为360 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例6
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
50 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例7
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
100 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例8
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.012 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.2%Ga2O3/CeO2催化剂（1.2%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.2%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例9
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.035 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到3.5%Ga2O3/CeO2催化剂（3.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 3.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例10
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.04 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到4%Ga2O3/CeO2催化剂（4%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g4%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例11
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过研磨的方式混合均匀，研磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例12
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过研磨的方式混合均匀，研磨时间为120 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例13
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过搅拌的方式混合均匀，搅拌时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例14
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过搅拌的方式混合均匀，搅拌时间为120 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例15
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为70 mL/min，气体的空速为8400 mL/(gcat·h)。
实施例16
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为40 mL/min，气体的空速为4800 mL/(gcat·h)。
实施例17
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.031 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例18
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.031 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，450 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例19
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.031 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，350 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例20
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.031 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至160 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例21
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.031 g AgNO3和1 g CeO2通过研磨的方式混合均匀，研磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至160 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例22
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.030 g液态金属镓、0.0079 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到0.5%Ag-3%Ga2O3/CeO2催化剂（0.5%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，3%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g0.5%Ag-3%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例23
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.016 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到1%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1%Ag-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例24
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.005 g液态金属镓、0.047 g AgNO3和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到3%Ag-0.5%Ga2O3/CeO2催化剂（3%指AgNO3中的银与氧化铈的质量百分比，0.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 3%Ag-0.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例25
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.145 g Fe(NO3)3·9H2O和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Fe-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指Fe(NO3)3·9H2O中的铁与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Fe-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例26
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.059 g Cu(NO3)2和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Cu-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指Cu(NO3)2中的铜与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Cu-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例27
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.090 g Zn(NO3)2·6H2O和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Zn-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指Zn(NO3)2·6H2O中的锌与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Zn-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例28
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.080 g Sn(NO3)4·6H2O和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Sn-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指Sn(NO3)4·6H2O中的锡与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Sn-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例29
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.280 g Al(NO3)3·9H2O和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Al-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指Al(NO3)3·9H2O中的铝与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%Al-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例30
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓、0.065 g In(NO3)3·4H2O和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%In-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指In(NO3)3·4H2O中的铟与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 2%In-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例1
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
根据文献[T.A. Zepeda et al, Appl. Catal. B Environ., 2023, 336,122936.]方法，称取一定质量的CeO2粉末，将硝酸镓水合物溶于水中等体积浸渍（IMP），100℃烘箱过夜，研磨均匀后500 ℃焙烧3 h得到Ga2O3/CeO2-IMP催化剂。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g Ga2O3/CeO2-IMP催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例2
根据文献[T.A. Zepeda et al, Appl. Catal. B Environ., 2023, 336,122936.]方法，以 Ce(NO3)3和 Ga(NO3)3为前驱体，通过沉淀法制备了镓铈氧化物。30 ℃下，在不断搅拌下将1M的NH4OH溶液滴加到相应硝酸盐的0.1M溶液中，直到pH值到9.0。将形成的沉淀陈化1小时，然后过滤并用去离子水洗涤。得到的固体在120 ℃下干燥，然后在550℃下煅烧5小时。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 镓铈氧化物（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例3
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为10 min，得到固体粉末中仍含有滴加的液态金属镓液滴，因此可以认为时间过短液态金属镓和氧化物载体不能完全充分混合。
对比例4
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为480 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例5
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
20 ℃下，将0.015 g金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例6
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.010 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1%Ga2O3/CeO2催化剂（1%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例7
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.050 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到5%Ga2O3/CeO2催化剂（5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例8
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g SiO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/SiO2催化剂（1.5%指金属镓与二氧化硅的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：0.5g 1.5%Ga2O3/SiO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例9
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g TiO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/TiO2催化剂（1.5%指金属镓与二氧化钛的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：0.5g 1.5%Ga2O3/TiO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例10
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g ZrO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/ZrO2催化剂（1.5%指金属镓与二氧化锆的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：0.5g 1.5%Ga2O3/ZrO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例11
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g Al2O3通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/Al2O3催化剂（1.5%指金属镓与氧化铝的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：0.5g 1.5%Ga2O3/Al2O3催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例12
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化锆的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至250 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例13
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至250 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例14
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将0.015 g液态金属镓和1 g CeO2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为15 min，压片成型过筛得到1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g 1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例15
一种CeO2催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30 ℃下，将1 g CeO2压片成型过筛得到CeO2催化剂，并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：将0.5g CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至300 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
对比例16
一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
30℃下，将0.015 g液态金属镓、0.040g HAuCl4·3H2O和1 g Ce O2通过球磨的方式混合均匀，球磨时间为60 min，500 ℃煅烧3 h，压片成型过筛得到2%Au-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（2%指HAuCl4·3H2O中的金与氧化铈的质量百分比，1.5%指金属镓与氧化铈的质量百分比），并以固定床反应器对一氧化碳反应进行催化评价。催化氧化一氧化碳的具体条件如下：0.5g 2%Au-1.5%Ga2O3/CeO2催化剂（40~60目）放置于固定床反应器中，以2 ℃/min的升温速率升温至200 ℃，升温完成后通入气体，催化一氧化碳的反应在常压（0.1 Mpa）下进行，反应气体CO占总气体体积的1%，反应气体O2占总气体体积的0.5%，稀释气体氮气占总气体体积的98.5%，反应气体总流量为50 mL/min，气体的空速为6000 mL/(gcat·h)。
实施例1~30和对比例1~16的一氧化碳氧化催化剂的催化评价结果如表1所示：
表1
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续表1
续表1
图2为实施例1、17和对比例1制备得到的一氧化碳氧化催化剂在不同催化氧化反应温度下一氧化碳的转化率数据图，从图2中可以看出，在不同催化氧化反应温度下，实施例1和17制备得到的一氧化碳氧化催化剂在各个催化氧化反应温度下一氧化碳的转化率均高于对比例1制备得到的一氧化碳氧化催化剂。
图3为实施例1~3和5制备得到的一氧化碳氧化催化剂在不同催化氧化反应温度下一氧化碳的转化率数据图，从图3中可以看出，相同负载量的一氧化碳氧化催化剂随着球磨时间的增加，其转化率呈火山型趋势。
图4为实施例1、5和对比例4、15制备得到的一氧化碳氧化催化剂的X射线衍射谱图，从图4中可以看出，随着混合时间的增强，氧化铈特征峰的峰强逐渐降低。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。本领域技术人员应当理解，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种一氧化碳氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将液态金属镓与氧化铈在30~100 ℃下物理混合15~360 min，得到所述一氧化碳氧化催化剂；所述液态金属镓与氧化铈的质量比为(0.012~0.04):1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一氧化碳氧化催化剂还包括成型和筛分的步骤。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述成型的方法为压片法、挤条法或成球法；所述筛分的方式为气流筛分、离心式筛分或震动筛分。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述物理混合的方式选自研磨、球磨、搅拌、摇床和振荡中的一种或几种。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述物理混合在金属盐的存在下进行，然后经热处理得到所述一氧化碳氧化催化剂；
其中，所述金属盐选自银、锌、铝、锡、铁、铜和铟的硝酸盐、碳酸盐和氯化盐中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐中金属离子与氧化铈的质量比为(0.005~0.04):1。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为30~500 ℃。
8.权利要求1~7任意一项所述的方法制备得到的一氧化碳氧化催化剂。
9.权利要求8所述的一氧化碳氧化催化剂在催化氧化一氧化碳中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述一氧化碳氧化催化剂催化氧化一氧化碳的反应温度为160~300 ℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Citations (6)
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2024
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Non-Patent Citations (1)
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