[发明专利]一种核壳结构催化燃烧催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构催化燃烧催化剂，包括催化剂载体以及负载于催化剂载体上的活性组分，其特征在于，所述活性组分为核壳结构，所述核芯为纳米PdO，所述外壳为介孔SiO₂，还包括CuO、MnO₂、NiO、Fe₂O₃其中的一种或者多种；

所述的核壳结构催化燃烧催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)钯溶液的配制，将含钯化合物溶解在稀酸溶液中，搅拌均匀至固体完全溶解，得到钯浓度为10mol·L-1红褐色溶液；然后采用碱将溶液pH调整至7.0，即得到浓度为10mol·L-1的钯溶液；所述的含钯化合物为Pd(NO₃)₂、PdCl₂中的任意一种；

2)Pd纳米粒子溶胶的制备，十六烷基三甲基溴化铵置于去离子水中，并经加热溶解后制成浓度为0.1-0.2mol·L^-1的十六烷基三甲基溴化铵溶液，然后称取9mL步骤1)制备的钯溶液，将其加入到40mL的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，快速搅拌5min后，再滴加0.03mol·L^-1的NaBH₄溶液至溶液颜色变为灰黑色，停止滴加后将溶液在50℃水浴中继续搅拌1-2h，使过量的NaBH₄分解，得到Pd纳米粒子溶胶;

3)将制备的Pd纳米粒子溶胶置于冰水中搅拌30min，然后过滤后除去固体滤渣，将滤液继续搅拌并用氢氧化钠调整滤液的pH为9，然后加入6mL浓度为20%的TEOS乙醇溶液，继续搅拌1h后再加入6mL浓度为20%的TEOS乙醇溶液，加入3mL浓度为5mol·L^-1硝酸铜、硝酸铁、硝酸镍其中的一种或多种，再继续搅拌1-2h，制成核壳结构的核芯溶液;

4)称取200-300mL步骤3)制备的核芯溶液，然后加入80g催化剂载体γ-Al₂O₃粉末，充分搅拌后并超声分散10-60min；然后过滤后将固体物质置于烘箱后进行干燥处理，最后在500~600℃条件下焙烧2~10h，将焙烧后的产物研磨、压片、破碎后过筛，即制得核壳结构催化燃烧的催化剂；

所述催化剂载体为γ-Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的核壳结构催化燃烧催化剂，其特征在于，所述催化剂中活性组分氧化钯的含量为0.1wt%-1.5wt%。

3.根据权利要求1所述的核壳结构催化燃烧催化剂，其特征在于，步骤1)中所述的稀酸为盐酸、甲酸、乙酸、草酸、或柠檬酸中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的核壳结构催化燃烧催化剂，其特征在于，步骤4）所述干燥处理的温度为80~120℃，干燥时间为2-10h。