用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體及制備方法
【專利摘要】用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體及制備方法，涉及氧化鈰粉體。所述粉體由鉑基納米合金相與氧化鈰或鈰鋯復合氧化物載體組成。將各金屬組分的有機鹽混合后配制成混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液；向混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液中加入混合表面活性劑得還原型混合金屬粒子分散溶液；將還原型混合金屬粒子分散溶液加熱回流后，加入高極性醇溶劑使納米粒子聚集析出；揮發(fā)除去醇溶劑后，分散至低沸點有機溶劑中，制得納米合金分散型前體溶液；將載體置于容器中，并用有機溶劑使之潤濕，得潤濕載體；向潤濕載體中注入納米合金分散型前體溶液，持續(xù)攪拌至流動相揮發(fā)，得濕潤粉料，干燥，煅燒后，即得產(chǎn)物。
【專利說明】用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化鈰粉體，尤其是涉及采用具有高效氧還原能力的納米合金材料對氧化鈰粉體進行表面修飾，以提高碳顆粒催化氧化活性的材料制備技術與方法的一種用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體及其制備方法。
【背景技術】
[0002]采用顆粒物捕集器(DPF)對尾氣中的顆粒物進行濾除，是柴油內燃機尾氣處理技術中最有效的顆粒物去除手段，并且對機動車的動力性與經(jīng)濟性影響最小，而通過在顆粒捕集器中引入完全氧化催化劑，能夠將碳煙顆粒的熱分解溫度降至150?400°C，以有效地防止碳顆粒在過濾器上發(fā)生過度積累，而造成過濾器堵塞，從而改善柴油機性能。以鉬族貴金屬為主催劑的碳煙燃燒催化劑具有催化氧化效率(包括四效催化活性)與低溫起燃的優(yōu)勢，因此經(jīng)常被用于實用型碳煙燃燒催化劑體系的設計中，如中國專利CN102240544A和CN102794175A公開的貴金屬型催化劑，然而，因為貴金屬價格昂貴且資源稀缺，所以該型催化劑在商用化進程中受到原料成本的嚴重制約。實用催化體系通常借助活性載體的協(xié)助，以增加貴金屬成分的反應可及面積，但由于受到貴金屬本征氧還原特性的限制，在這種改進方式下，單反應位點轉換頻率依然沒有改善。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供可降低碳煙顆粒燃燒溫度的一種用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體及其制備方法。
[0004]所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體由鉬基納米合金相與氧化鈰或鈰鋯復合氧化物載體組成；所述鉬基納米合金相由鉬與第一過渡系金屬元素形成；所述納米合金相的含量按質量百分比為載體質量的0.2%?10% ;鉬基納米合金的組成通式為Ptx (M1M2) h，其中Ml、M2為第一過渡系金屬鐵、鈷、鎳中任兩種的配伍，x為0.1?0.6。
[0005]所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，包括以下步驟:
[0006]I)將各金屬組分的有機鹽按比例稱量并混合后，配制成混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液；
[0007]2)在攪拌下，向混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液中加入混合表面活性劑，得還原型混合金屬粒子分散溶液，所述混合表面活性劑采用二元醇、脂肪酸和脂肪胺的混合物；
[0008]3)將步驟2)得到的還原型混合金屬粒子分散溶液加熱回流后，加入高極性醇溶劑使納米粒子聚集析出；
[0009]4)揮發(fā)除去醇溶劑后，分散至低沸點有機溶劑中，制得納米合金分散型前體溶液；
[0010]5)將載體置于容器中，并用有機溶劑使之潤濕，得潤濕載體；
[0011]6)向步驟5)所得的潤濕載體中注入步驟4)所得納米合金分散型前體溶液，持續(xù)攪拌至流動相揮發(fā)，得濕潤粉料，干燥，煅燒后，即得用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鋪粉體。
[0012]在步驟I)中，所述有機鹽可采用納米合金組成金屬的乙酰丙酮鹽與環(huán)烷酸鹽；所述混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液的總金屬離子摩爾濃度可為0.01?
0.08mol/L (各金屬離子濃度比例依照目標合金體系的金屬配比進行調整)；所述納米合金組成金屬為鉬、鐵、鈷、鎳。
[0013]在步驟2)中，所述二元醇可采用臨位高碳二醇，如1，2辛二醇、1，2癸二醇、1，2十六烷二醇等中的一種，二元醇的用量可為金屬離子摩爾數(shù)的0.5?10倍；脂肪酸可采用碳數(shù)為12?18的高級脂肪酸，如月桂酸，豆蘧酸，油酸，用量為金屬離子總摩爾數(shù)的0.5?5倍；脂肪胺可采用碳數(shù)為12?18的高級脂肪酸，如月桂胺，棕櫚胺，油胺，用量為金屬離子總摩爾數(shù)的0.5?5倍。
[0014]在步驟3)中，所述加熱回流的溫度可為270°C，加熱回流的時間可為20?180min ；所述高極性醇溶劑可選自甲醇、乙醇、異丙醇等中的一種，高極性醇溶劑的加入量按體積百分比可為混合金屬粒子分散溶液體積的20%?50%。
[0015]在步驟4)中，所述低沸點有機溶劑可選自甲苯或正己烷等。
[0016]在步驟5)中，所述載體可選自二氧化鈰粉末或鈰鋯復合氧化物粉末；所述有機溶劑可采用甲苯或正己烷等。
[0017]在步驟6)中，所述納米合金分散型前體溶液中按質量百分比合金質量為載體質量的0.2%?10% ;所述煅燒的溫度可為260?700°C。
[0018]本發(fā)明采用納米合金材料對氧化鈰與鈰鋯氧化物粉體進行改性，提供了以鐵鈷鎳等過渡金屬對貴金屬鉬進行合金化修飾的方法，制作出通式為Ptx(MlM2Vx的納米合金相，其中Ml、M2為第一過渡系金屬鐵、鈷、鎳中任兩種的配伍，X在0.1?0.6之間變化。通過浸潰負載將納米合金粒子引入氧化鈰或鈰鋯氧化物粉體上，其中合金相負載量為載體質量的0.2?10%。本發(fā)明所制備的用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體在碳煙燃燒中具有良好的催化氧化活性:能將碳煙T5tl溫度從642°C降低到400°C左右，落入柴油機運行時的適用溫度范圍內。在相同的評價條件下，達到并超過已報道的各型碳煙顆粒燃燒催化劑。
[0019]本發(fā)明通過引入第一過渡系金屬(鐵、鈷、鎳)，對貴金屬活性相進行納米合金化調制，增加完全氧化催化中心的貴金屬比活性，提高反應轉換頻率，并與鈰基或鈰鋯基活性載體進行配伍，維持其反應可及面積與表面氧傳輸效率，以降低貴金屬用量并提升整體催化劑的碳煙顆粒物氧化活性。實測數(shù)據(jù)表明，經(jīng)本發(fā)明優(yōu)化的用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體可降低碳煙最大失重溫度約30?180°C。同時，本發(fā)明的制備方法簡單，易于操作，可適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為參照例I (無催化劑)、參照例2 (未改性氧化鈰)和實施例1 (納米合金粒子改性氧化鈰)的碳煙顆粒的轉化率-溫度曲線。在圖1中，橫坐標為燃燒溫度rc)，縱坐標為碳煙轉化率(％);曲線a為改性氧化鈰，曲線b為氧化鈰，曲線C為碳煙空白。
[0021]圖2為本發(fā)明用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的500000倍TEM圖 片。
【具體實施方式】
[0022]為了具體說明本
【發(fā)明內容】
，列舉若干實施例并采用下述測試標準進行評價。
[0023]催化劑活性評價流程:碳煙燃燒形成氣相產(chǎn)物，其燃燒進程對應了質量的按比例減小，通過熱重分析儀記錄在指定反應氣氛和升溫過程中催化劑與碳煙反應物的質量變化情況，可以評價待測催化材料的碳煙完全氧化活性，催化氧化能力可采用碳煙顆粒的特征燃燒溫度表示，在催化劑作用下，碳煙顆粒的燃燒溫度降低幅度越大，則對應了催化劑的完全氧化活性越好。本發(fā)明選擇碳煙顆粒的起燃溫度(Tltl)、燃燒速率最大時對應的溫度(T50)和燃盡溫度(T9tl)作為催化劑活性評價標準，它們分別表示碳煙燃燒完成10%，50%和90%對應的溫度點。
[0024]參照例I
[0025]在不加催化劑的情況下，直接將50mg碳煙顆粒放入TG-209熱重分析儀中，在空氣氣氛下以10°C/min的升溫速率從30°C升溫至800°C，所得的失重曲線轉化為轉化率曲線如圖1所示，其Tltl、T50和T90的溫度分別為583°C、642°C和681。。。
[0026]參照例2
[0027]將市售納米二氧化鈰粉末與碳煙顆粒按照質量比為5: I混合，用藥匙攪拌均勻，將其放入TG-209熱重分析儀測試坩堝中，在空氣氣氛下(空氣流速為20ml/min)以10°C /min的升溫速率從30°C升到800°C。將所得的失重曲線轉化為轉化率曲線(參見圖1)，T1(l、T50和T90的溫度分別為553。。、616。。和640 0C O
[0028]參照例3
[0029]稱取0.1M的硝酸鈰與硝酸氧鋯的混合溶液IOOml (鈰和鋯摩爾比為9: 1)，加入
1.30g表面活性劑PVP，攪拌均勻后，以0.4M的碳酸銨溶液作為沉淀劑將金屬離子轉化為堿式碳酸鹽沉淀，持續(xù)攪拌0.5h后，將其放入水熱釜中于160°C加熱16h，冷卻至室溫后，離心分離洗滌得鈰鋯復合氧化物前驅體。將前驅體在110°C干燥一夜，并于600°C焙燒8h，即得載體Cea9ZraiOy見合氧化物。
[0030]將上述制得Cea9ZraiOy復合氧化物粉末與碳煙顆粒按照質量比為5: I混合，用藥匙攪拌均勻，將其放入TG-209熱重分析儀測試坩堝中，在空氣氣氛下(空氣流速為20ml/min)以10°C /min的升溫速率從30°C升到800°C。將所得的失重曲線轉化為與圖1類似的轉化率曲線，T10, T50和T90的溫度分別為422°C、528°C和602。。。
[0031]實施例1
[0032]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于二芐醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用二芐醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子二芐醚溶液；在攪拌下，向混合金屬二節(jié)醚溶液中加入1，2十六燒二醇2.5mmol,油酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流40min ;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。
[0033]將二氧化鈰載體粉末IOg至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于600°C煅燒，即得用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體產(chǎn)品。
[0034]將上述制得的用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體與碳煙顆粒按照質量比為5: I混合，用藥匙攪拌均勻，將其放入TG-209熱重分析儀測試坩堝中，在空氣氣氛下(空氣流速為20ml/min)以10°C /min的升溫速率從30°C升到800°C。將所得的失重曲線轉化為轉化率曲線(參見圖1)，T1Q、T5Q和T9tl的溫度分別為342°C、406°C和480°C。
[0035]實施例2
[0036]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六燒二醇2.5mmol,油酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流40min;冷卻后加入甲醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至正己烷中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。
[0037]將鈰鋯氧化物載體粉末50g至于容器中，并使用正己烷潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于60(TC煅燒，即得用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0038]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 367 0C >466 0C 549。。。
[0039]實施例3
[0040]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.7g乙酰丙酮鐵(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.02mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六烷二醇2.5mmol，油酸3mmol與油胺2mmol，在270°C溫度下加熱回流40min ;冷卻后加入丙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt38Ni27Fe35的納米合金分散型前體溶液。
[0041]將鈰鋯氧化物載體粉末50g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于700°c煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0042]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 315°C、436°C和 519。。。
[0043]實施例4
[0044]依照合金計量比要求，將1.23g乙酰丙酮鉬(3.14mmol) , 0.3g乙酰丙酮鎳(1.13mmol),0.33g乙酰丙酮鈷(0.9mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六烷二醇2.5mmol，油酸3mmol與油胺2mmol，在270°C溫度下加熱回流40min;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt61Ni22Co17的納米合金分散型前體溶液。[0045]將鈰鋯氧化物載體粉末50g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于700°c煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0046]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 342 0C >443 0C 485。。。
[0047]實施例5
[0048]依照合金計量比要求，將0.18g乙酰丙酮鉬(0.46mmol) , 0.7g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六燒二醇2.5mmol,油酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流ISOmin ;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt9Ni52Co39的納米合金分散型前體溶液。
[0049]將二氧化鈰載體粉末50g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于60(TC煅燒，納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0050]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 359 0C >443 0C 511。。。
[0051]實施例6
[0052]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2癸二醇2.5mmol,豆蘧酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流60min;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。
[0053]將鈰鋯氧化物載體粉末20g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于60(TC煅燒，納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0054]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 387。。、427。。和 489 0C ο
[0055]實施例7
[0056]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.54g環(huán)燒酸鎳(1.39mmol),0.73g環(huán)烷酸鈷(1.93mmol)溶于二芐醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用二芐醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.0lmol/L，制得混合金屬離子二芐醚溶液；在攪拌下，向混合金屬二節(jié)醚溶液中加入1，2辛二醇20mmol,油酸5mmol與棕櫚胺6.5mmol,在270°C溫度下加熱回流30min ;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至正己烷中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。[0057]將二氧化鈰粉末20g至于容器中，并使用正己烷潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于700°C煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0058]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 397 0C >462 0C 495。。。
[0059]實施例8
[0060]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六燒二醇6mmol,月桂酸IOmmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流20min ;冷卻后加入異丙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。
[0061]將二氧化鈰載體粉末20g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于600°c煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0062]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 353°C、412°C和 5070C ο
[0063]實施例9
[0064]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.08mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六燒二醇2.5mmol,油酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流40min;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至正己烷中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。
[0065]將鈰鋯氧化物載體粉末0.5g至于容器中，并使用正己烷潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于600°c煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0066]催化劑樣品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 312°C、366°C和 4660C ο
[0067]實施例10
[0068]依照合金計量比要求，將0.77g乙酰丙酮鉬(1.97mmol)，0.36g乙酰丙酮鎳(1.39mmol),0.69g乙酰丙酮鈷(1.93mmol)溶于辛醚制得濃溶液，將濃溶液混合并用辛醚溶劑稀釋金屬組份總摩爾濃度至為0.04mol/L，制得混合金屬離子辛醚溶液；在攪拌下，向混合金屬辛醚溶液中加入1，2十六燒二醇2.5mmol,亞油酸3mmol與油胺2mmol,在270°C溫度下加熱回流40min ;冷卻后加入乙醇析出合金顆粒聚集型沉淀，經(jīng)充分干燥后，分散至甲苯中，制得組成為Pt38Ni27Co35的納米合金分散型前體溶液。[0069]將二氧化鈰載體粉末50g至于容器中，并使用甲苯潤濕；在攪拌下，注入納米合金分散型前體溶液(納米合金含量為0.lg)，持續(xù)攪拌至流動相基本揮發(fā)，產(chǎn)物呈濕潤粉料；升高溫度至粉料干燥完全后，將粉料移至高溫爐中；在空氣氣氛下，于260°c煅燒，即得納米合金改性氧化鈰粉體催化劑產(chǎn)品。
[0070]催化劑產(chǎn)品碳煙完全氧化活性測試流程同實施例1，測得T1(1、T5(I和T9tl的溫度分別為 409 0C >486 0C 569。。。
【權利要求】
1.用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體，其特征在于由鉬基納米合金相與氧化鈰或鈰鋯復合氧化物載體組成；所述鉬基納米合金相由鉬與第一過渡系金屬元素形成；所述納米合金相的含量按質量百分比為載體質量的0.2%~10% ;鉬基納米合金的組成通式為: Ptx (MlM2)h 其中Ml、M2為第一過渡系金屬鐵、鈷、鎳中任兩種的配伍，X為0.1~0.6。
2.如權利要求1所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將各金屬組分的有機鹽按比例稱量并混合后，配制成混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二節(jié)醚溶液； 2)在攪拌下，向混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液中加入混合表面活性劑，得還原型混合金屬粒子分散溶液，所述混合表面活性劑采用二元醇、脂肪酸和脂肪胺的混合物； 3)將步驟2)得到的還原型混合金屬粒子分散溶液加熱回流后，加入高極性醇溶劑使納米粒子聚集析出； 4)揮發(fā)除去醇溶劑后，分散至低沸點有機溶劑中，制得納米合金分散型前體溶液； 5)將載體置于容器中，并用有機溶劑使之潤濕，得潤濕載體； 6)向步驟5)所得的潤濕載體中注入步驟4)所得納米合金分散型前體溶液，持續(xù)攪拌至流動相揮發(fā)，得濕潤粉料，干燥，煅燒后，即得用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體。`
3.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟I)中，所述有機鹽采用納米合金組成金屬的乙酰丙酮鹽與環(huán)烷酸鹽；所述混合金屬離子辛醚溶液或混合金屬離子二芐醚溶液的總金屬離子摩爾濃度為0.01~0.08mol/L ;所述納米合金組成金屬為鉬、鐵、鈷、鎳。
4.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述二元醇采用臨位高碳二醇，二元醇的用量為金屬離子摩爾數(shù)的0.5~10倍；脂肪酸采用碳數(shù)為12~18的高級脂肪酸，脂肪酸的用量為金屬離子總摩爾數(shù)的0.5~5倍；脂肪胺采用碳數(shù)為12~18的高級脂肪酸，脂肪胺用量為金屬離子總摩爾數(shù)的0.5~5倍。
5.如權利要求4所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于，所述臨位高碳二醇選自1，2辛二醇、1，2癸二醇、1，2十六烷二醇中的一種；所述碳數(shù)為12~18的高級脂肪酸選自月桂酸、豆蘧酸、油酸中的一種；所述碳數(shù)為12~18的高級脂肪酸選自月桂胺、棕櫚胺、油胺中的一種。
6.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述加熱回流的溫度為270°C，加熱回流的時間為20~180min。
7.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述高極性醇溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇中的一種，高極性醇溶劑的加入量按體積百分比為混合金屬粒子分散溶液體積的20%~50%。
8.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟4)中，所述低沸點有機溶劑選自甲苯或正己烷。
9.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟5)中，所述載體選自二氧化鈰粉末或鈰鋯復合氧化物粉末；所述有機溶劑可采用甲苯或正己烷。
10.如權利要求2所述用于碳煙燃燒反應的納米合金改性氧化鈰粉體的制備方法，其特征在于在步驟6)中，所述納米合金分散型前體溶液中按質量百分比合金質量為載體質量的0.2%~10% ;所述煅燒的`溫度可為260~700°C。
【文檔編號】B01J23/89GK103551166SQ201310552309
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】黃愛民, 鐘偉建 申請人:廈門鑫普創(chuàng)光電材料有限公司