[发明专利]一种多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔二氧化钌‑二氧化铈微球复合材料的制备方法，该方法包括：一、将钌盐、铈盐和发泡剂溶解在去离子水中，得到混合盐溶液；二、将混合盐溶液以恒定进料速率加入到喷雾干燥机中进行雾化干燥，得到混合盐粉末；三、将混合盐粉末进行煅烧氧化处理，得到多孔二氧化钌‑二氧化铈微球复合材料。本发明通过对钌盐、铈盐和发泡剂配制成的混合盐溶液进行雾化干燥并控制工艺参数，得到微纳米尺度的混合球形粉末，然后经煅烧氧化处理并控制工艺参数，从而在颗粒内部形成孔洞，得到微纳米尺度的多孔二氧化钌‑二氧化铈微球复合材料，该复合材料粒度均匀且具有高比表面积，从而暴露出更多的催化活性位点，具有优异的催化性能。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料的制备方法。

背景技术

随着社会的不断发展，环境污染问题变得愈发严重。大量有毒有害的废液难以被处理干净，甚至直接被排放到江河湖泊或土壤当中，这对人类的生命健康造成了严重威胁。虽然目前一直在大力开发氢能、太阳能、风能、核能等清洁能源，但这些能源尚难满足工业化生产，煤、石油和天然气这些传统能源在一大段时间内仍然难以被取代。因此，减少工业废液的排放以及对其进行净化处理对社会的可持续发展具有十分重要的意义。

工业废水中的污染物主要包括各类有机物、酸、碱和重金属离子等，其中有机物的净化处理最为困难。有机物的氧化分解被广泛认为是行之有效的处理方式，可以转化为CO₂、H₂O和其他无害的小分子有机物。通过在有机物氧化过程中加入阳极催化剂，氧化反应速率可以显著提高，从而提高污染物的净化处理效率。目前在有机物氧化反应中催化性能较好的材料多为贵金属(例如Ir、Ru、Pb和Pt等)及其氧化物，然而高成本限制了这类材料的普遍应用。为了降低催化剂的成本，科研工作者们将贵金属或贵金属氧化物与其它非贵金属氧化物进行掺杂，得到低成本且催化活性高的复合催化剂。

CeO₂是一种淡黄色的铈化合物，既可以作为催化剂，也可以成为复合催化剂的载体或基体。相对于其他载体或基体来说，CeO₂中的晶格氧使其拥有极强的储氧能力(OSC)，这将影响其他材料与CeO₂之间的氧化还原循环。近年来，人们制备了以CeO₂为载体或基体的大量优异催化剂，如Pt/CeO₂、Pd/CeO₂、Au/CeO₂、PdCu/CeO₂、MnO-CeO₂、CuO-CeO₂、RuO₂-CeO₂等。其中RuO₂-CeO₂是一种重要的复合氧化物，在有机物氧化的反应中具有优异的催化活性。目前关于RuO₂-CeO₂复合氧化物的制备多采用机械共混法、浸渍-热分解法，但这些方法存在产品质量低、产率低等缺点，因此需要开发一种制备RuO₂-CeO₂复合材料的新方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料的制备方法。该方法对钌盐、铈盐和发泡剂配制成的混合盐溶液进行雾化干燥法并控制工艺参数，得到微纳米尺度的混合球形粉末，然后经煅烧氧化处理并控制工艺参数，从而在颗粒内部形成孔洞，得到微纳米尺度的多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料，该复合材料粒度均匀且具有高比表面积，从而暴露出更多的催化活性位点，具有优异的催化性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将钌盐、铈盐和发泡剂溶解在去离子水中，得到混合盐溶液；