《催化剂制备方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《催化剂制备方法（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、催化剂制备共沉淀法按照Co3O4和CeO2在催化剂中的比例，计算出所需0.5mol/L Ce(NO3)3溶液的体积和 Co(NO3)26H2O的质量。将钻、铈的硝酸盐混合溶液与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程 中，始终保持沉淀液的pH值在8.59.5之间。在室温下搅拌3小时。按50mL蒸馏水 /g.cat的比例用80C蒸馏水洗涤三次，在80C下干燥24小时，一定温度下焙烧5小时， 制得不同比例的钻、铈混合氧化物催化剂。浸渍法考察制备方法对催化剂的活性影响时，用到了浸渍法，具体步骤如下：取一定量的0.5mol/L Ce(NO3)3溶液，与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程中，始终保持沉淀液的pH值在8
2、.5 9.5之间。在室温下搅拌3小时。按50mL蒸馏水/g.cat的比例用80C蒸馏水洗涤三次，在 80C下干燥24小时，得到CeO2载体的前驱体。按比例取一定量的Co(NO3)26H2O,采用 等体积浸渍方法将Co(NO3)2溶液浸渍于载体前驱体上，再于室温下放置过夜。一定温度下 焙烧5小时，制得Co3O4-CeO2催化剂。活性原料气空速为 40,000ml/h gcat。原料组成为：1 vol.% O2，1 vol.% CO，50 vol.% H2，N2 平 衡气；Co3O4-CeO2催化剂的制备方法及钻含量、焙烧温度等制备条件对催化剂的活性有很 大影响，本实验范围内的最佳条件为：共沉淀法
3、制备，Co3O4含量为80wt.%，焙烧温度为 350 C，采用氧化预处理。80OI 00I SOSOO22024 O20 0ie m p e rai u re CI 00120 一 co -p recip iiai io n im p re g n aiio n图4-4 C0转化率随温度变化曲线I 00e p m eaicange图4-5 6转化率随温度变化曲线m11g e r p图4-6 02对CO的选择性航温度变化曲线从图4-4至图4-6可见，共沉淀法制备的催化剂活性明显好于浸渍法的催化剂。共沉淀法 的15wt.%Co3O4-CeO2在 175 C时达至I100%的 CO 转化率，而浸渍
4、法的 15wt.%Co3O4-CeO2在200C实现CO的完全转化。图4-6显示浸渍法制得的催化剂选择 性略好于共沉淀法，但若对比在相同CO转化率时的选择性，则可看出制备方法对选择性 没有明显的影响催化剂酌制备溶胶一凝胶法采用溶胶一凝胶法制备介孔ceO，载体.首先向不断搅拌的十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)(36. 5g / L)溶液中加人一定量的氨水(20%),直到获得澄清透明的模板剂溶液.将 硝酸铈溶液(43. 4 g/L)逐滴加入到模板剂溶液中，并在强烈搅拌的情况F使其混合均匀.用 氨水将上述溶液的pH值调到11左右。然后搅拌至形成溶胶.将溶胶移入带聚四氟乙烯内 衬的不锈钢晶化釜内，1
5、00C晶化5 d，过滤分离出固体产物，用去离子水和乙醇分别洗涤三 次，于80C烘箱中干燥24 h，然后在马弗炉中以5C/ min的速率升温至450C煅烧4 h, 制得介孔Cc02.非介iL CeCh(nonmesoCe02)载体与介孔CeO：载体制备过程相同，但 没有加入CTABr溶液负载Cos04催化剂米用浸渍法制备埘一定量的硝酸钻溶液浸渍介 孔和非介孔Ce晓载体，室温放置24 h, 80C烘干12 h,最后在350C焙烧4 h活性样品首先在300C下使用5%0295%N2混合气预处理催化剂40 min.再降至一定温度，然 后通入组成为l%Oz 1%CO 一 50%H2-48%N2的原料气(
6、空速为40 L / (gh),且其催 化CO转化率达到100%时的温度窗口较宽，为200图3不冋催化剂上优宪氧化反应前CO荐化率300 C.表示不同负载量的C0304 / meso-Ce02催化剂上优先氧化CO的转化率和选择性.由图可见, C0304负载量为2.5%时催化剂活性最低.随着负载量由5%增大至15%,在温度低于250C 时催化剂的活性随负载量变化不大；但C0304负载量为5%时，CO转化率达到100%的温 度窗口仅为50C，远低于高钻负载量(10%15%)催化剂的温度窗口(100C).说明钻负载 量的变化对Cq04 / meso-Ce02催化剂的催化性能有较大影响.100震IKIS
7、MU3OUTemperature (T)20CoA 1购伽爭5%1720022525027S 3W 32510012, ISO175 颂 2252$027S JOO J25TrmprratoreW)知 蓟70&D50H 宀汗UVEPxe 3 ?=姑一屈ffi *不冋COt员薮的催化抑上悄先筑代反疣的CO转化華和选择性聽温度娈壮曲躱三制备方法溶胶一凝胶浸等体积渍法制介孔称取3.645g十六烷基三甲基溴化氨(CTABr),用50C、100ml的蒸馏水将其完全溶解。然后向该溶液中加入一些氨水，目的是获得清晰透明的模板剂溶液。在100ml的蒸馏水中溶解4.34g的Ce(NO3)36H2O,将其逐滴加入
8、到模板剂溶液中， 并在强烈搅拌的情况下，使其混合均匀。然后用氨水将上述溶液的pH值调到11 左右，之后搅拌4h,直到溶胶形成。然后装入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢晶化 釜内，100C下晶化5天，待其晶化完全后，过滤分离出固体产物，用去离子水 和乙醇冲洗几次，放入80C的烘箱中干燥24小时，得到介孔CeO2的原粉。然后 在马弗炉中将原粉以5C/min的速率升温至450C,煅烧4小时，即可制得介孔 CeO2。配制Co O的浸渍液。分别称取适量的Co(NO )6H3 4 3 2 2O放入小烧杯中，将 其完全溶解。按照浸渍比1.2 (ml浸渍液)/ (g载体)等体积浸渍。用移液管移取适 量浸渍液浸渍载体，
9、室温放置24小时，然后转移到烘箱中，在80C下干燥12小时。之 后在马弗炉中煅烧，空气气氛下缓慢升温至350C，煅烧4小时。然后放入干燥器中待用。 沉淀等体积浸渍法制常规称取4.34g的Ce(NO )6H3 3 2O，用100ml的蒸馏水将其溶解。然后向该溶液中加入一些氨水，并控制pH值在11左右。然后将该溶液搅拌4h。之后过滤，分离出固 体产物，用去离子水和乙醇冲洗几次，放入80C的烘箱中干燥24小时， 得到普通CeO2的原粉。然后在马弗炉中将原粉以5C/min的速率升温至450C, 煅烧4小时，制得载体CeO2。配制Co O的浸渍液。称取适量的Co(NO )6H3 4 3 2 2O放入小烧
10、杯中，将其完全溶解。等体积将浸渍液浸渍载体后，室温下放置24小 时。之后转移到烘箱中，在80C下干燥12小时。然后在马弗炉中煅烧，空气气氛下缓慢 升温至350C,煅烧4小时即可。条件：原料气空速为 40,000ml/h g。原料组成为：1 vol.% Ocat 2, 1 vol.% CO, 50 vol.% H , N2 2平衡气； 活性不同的制备方法制备出的催化剂催化性能有所不同。本节采用溶胶一凝胶法和沉淀法分别制备介孔CeO和常规CeO2 2作为载体，再用浸渍法负载活性组分，最后制 备出10wt%.Co O价孔CeO和10wt%.Co O /CeO3 4 2 3 4 2两种催化剂，并用于P
11、ROX反应进行活性测试和比较。将10wt%.Co O /介孔CeO3 4 2催化剂记为R1, 10wt%.Co O /CeO催化剂记为C2，性能测试结果见图4-12至图4-14。OO o o O O1 8 6 4 2 習otuhOJAU 0U 00150200250300T emperature/CR1 一C2 aftuol-lf mZ3oo o o 12150200250300图4-12 CO转化率随温度变化曲线T emperature/C图4-13 6转化率随温度变化曲线1 00薫右*七匸召一yOm4-14 02对3的选择性幽温度变化曲线，不同的制备方法制备出的10wt%.Co3O4/Ce
12、O2对PROX的转化率有很大的差别。从图4-12 看，R1在200C即可达到CO完全转化，C2样品当到达275C时，CO才能完全转化。且 在整个温度范围内（100C300C）, R1样品的CO完全转化的窗口温度比较宽化，在200C 300C之间，而C2样品的CO完全转化的窗口温度窄，只有275C300C这个温度段。 从图4-13可以看出，在低温下，R1样品比C2样品的O2转化率高。因而10wt%.Co3O4 /介孔CeO2催化剂能够同时提高了 CO和H2的氧化，所以导致在图4-14上，制备方法对 催化剂的选择性没有明显的影响。通过性能测试结果和表4-5的数据可以看出，R1样品比 C2样品的催化
13、活性要好，是因为用介孔CeO载体制备的催化剂比常规CeO2 2载体制备的 催化剂的比表面积要大。特别是介孔CeO2的比表面积为130.76 m2 g-1，能提高对活性组 分的分散性和稳定性，从而极大地提高催化活性。四常用的制备方法有:浸渍法、沉积沉淀法和溶胶-凝胶法等I2。浸渍法是制备负载型催 化剂最常使用的方法。可分为过量浸渍法、等体积浸淸法和多次浸渍法。过量浸渍法一 般是将载体浸泡在大于载体体积的含有活性组分的溶液中,经一定时间达到吸附平衡后 滤掉多余的溶液。此法不能控制活性组分的载量。等体积浸渍法是将预先测定载体吸收 溶液的能力，然后配制能使载体刚好湿润的溶液量。多次浸淸法是指活性组分在溶液中 具有较小的溶解度或载量过大时一次浸渍不能达到所需要的载量。本论文采用的初湿浸 渍法（简称IWI法）结合了等体积与多次浸绩法是先测定载体的饱和吸附量，然后计算 所需浸淸液的浓度进行三次分布浸渍。浸渍后的固体经干燥、焙烧处理即可得到所需 要的催化剂。类三明治”结构催化剂的制备采用IWI法将Ce02负载在AC上，烘干后使用上述DP法负载C03O4-MnO2 （Co/Mn 比为8/1）,烘干后再采用IWI法负载CeCh。过滤,将滤饼洗漆至中性,经烘干、惰性 气氛下焙烧得到Ce02/Co304-Mn02/Ce02-AC催化剂
