[发明专利]一种兼具超高活性和抗湿性的CO室温催化剂的制备方法

说明书

本发明揭示了一种兼具超高活性和抗湿性的CO室温催化剂的制备方法，活性组分为Pd和Pt，双组份耦合助剂为CeO₂和FeOx，载体为Al₂O₃，Pd/Pt原子比为0.2:1~1:1，Ce/Fe原子比为0.5:1~1:1，CeO₂与FeOx在催化剂中所占质量百分数为2.0~10.0%，Pd与Pt在催化剂中所占质量比重为0.5~2.0%。与传统的催化体系相比，Pd‑Pt@CeO₂‑FeOx/Al₂O₃催化体系具备对CO高活性的同时，还兼具了以CeO₂和FeOx为载体的催化剂体系对含硫化合物易于结合的特性，较强的抗中毒性，从而达到保护贵金属活性组分的目的，形成互补型高活性催化剂体系。

技术领域

本发明涉及一种兼具超高活性和抗湿性的CO室温催化剂的制备方法，可用于空气净化技术领域。

背景技术

CO是无色、无味、血液窒息性气体，能迅速和人体血红蛋白结合，削弱血红蛋白的输氧能力，造成人体缺氧，极易导致人体中毒或死亡。在潜艇、载人航天、飞机、矿用救生舱等封闭体系中，人体新陈代谢不断释放CO气体，对其进行有效脱除是保障作业人员生命和财产安全的基础；此外，低温工业尾气处理、特定反应气体（如质子交换膜燃料电池的氢气）、特殊装备（如CO₂激光器、CO防毒面具、装甲车辆舱室）中也涉及到CO气体的高效脱除。

催化氧化法是脱除CO行之有效的方法，即在催化剂的作用下，CO和O₂反应，转化成无毒的CO₂。现有的催化剂体系主要有霍加拉特剂、Pd/C、Pd/Al₂O₃和Au/Al₂O₃等。其中，Pd/Al₂O₃催化剂是直接以活性氧化铝为载体，负载Pd化合物，经高温煅烧、还原等工艺制备而成，是当下被市场最为广泛接受的脱除CO毒害气体的催化剂。在实际应用过程中，催化剂需要加热以保证其催化活性，其结构上亦存在活性组分负载不均匀、纳米金属粒子易团簇、易中毒失活等缺陷。同时，为了弥补其结构上的缺陷，往往需要较高的贵金属负载量，这极大地增加了催化剂的应用成本。

因此，开发在常温环境下，高活性、且具备一定抗中毒能力、长效稳定的贵金属催化剂，在国防军工和民用CO净化领域具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种兼具超高活性和抗湿性的CO室温催化剂的制备方法。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种兼具超高活性和抗湿性的CO室温催化剂的制备方法，活性组分为Pd和Pt，双组份耦合助剂为CeO₂和FeOx，载体为Al₂O₃，Pd/Pt原子比为0.2:1~1:1，Ce/Fe原子比为0.5:1~1:1，CeO₂与FeOx在催化剂中所占质量百分数为2.0~10.0%，Pd与Pt在催化剂中所占质量比重为0.5~2.0%。

优选地，所述载体Al₂O₃通过浸渍法负载Ce和Fe的化合物，浸渍时间大于3小时，经干燥后于焙烧炉中升温至350~600 ℃焙烧1-5小时，制得CeO₂-FeO_x/Al₂O₃复合载体。