[发明专利]催化一氧化碳氧化的催化剂

说明书

本申请实施例提供一种催化一氧化碳氧化的催化剂，催化剂包含改性钴铝氧化物纳米片，改性钴铝氧化物纳米片的化学式为Co_x‑aM_aAlO_z，M选自La、In及V中的至少一者，x与a满足式1：其中，k的取值范围是0.1～0.9，且，2≤x≤6。本申请实施例提供的改性钴铝氧化物纳米片的具有防水性能，增强高湿度环境下改性钴铝氧化物纳米片催化一氧化碳氧化的活性。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种催化一氧化碳氧化的催化剂。

背景技术

一氧化碳对于人体来说是有毒气体。一氧化碳催化氧化过程在消除环境污染、净化空气、降低汽车排放物的毒害性等方面具有较高的使用价值。低温CO催化氧化的催化剂主要有贵金属催化剂和非贵金属催化剂。金属氧化物催化剂(例如钴的氧化物)价格便宜，在催化一氧化碳氧化实际应用具有较优的发展前景。

一般的，含钴氧化物催化剂在湿度较大的环境中容易失活，使得催化反应中一氧化碳的转化率降低，催化一氧化碳转化的效果较差。

因此，急需一种新的催化一氧化碳氧化的催化剂。

发明内容

本申请实施例提供一种催化一氧化碳氧化的催化剂，催化剂包含改性钴铝氧化物纳米片，改性钴铝氧化物纳米片的化学式为Co_x-aM_aAlO_z，M选自La、In及V中的至少一者，x与a满足式1：

其中，k的取值范围是0.1～0.9，且，2≤x≤6。

本申请实施例第一方面提供的催化一氧化碳氧化的催化剂中，改性钴铝氧化物纳米片中的Co以及M均向一氧化碳催化氧化反应提供催化活性位，且M掺杂于钴铝氧化物形成改性钴铝氧化物纳米片，使得原有的钴铝氧尖晶石结构的晶格局部具有“撑开”现象，产生正畸变。原有的钴铝氧尖晶石结构的晶格局部被撑开，抑制了潮湿环境中水分子与改性钴铝氧化物纳米片中催化一氧化碳氧化的反应活性位点结合，进而提高改性钴铝氧化物纳米片的防水性能，增强改性钴铝氧化物纳米片在高湿度环境下催化一氧化碳氧化的反应活性。

在本申请一种可能的实施方式中，M为La或In，k的取值范围是0.2～0.6。

在本申请一种可能的实施方式中，k的取值范围是0.3～0.5。

在本申请一种可能的实施方式中，M包括La及In，k的取值范围是0.2～0.8。

在本申请一种可能的实施方式中，改性钴铝氧化物纳米片中，La与In摩尔量之比m取值范围为1～10。

在本申请一种可能的实施方式中，改性钴铝氧化物纳米片的厚度取值范围是10nm～25nm。

在本申请一种可能的实施方式中，改性钴铝氧化物纳米片具有介孔，介孔的孔径取值范围是3nm～50nm。

在本申请一种可能的实施方式中，介孔的孔径取值范围是3nm～5nm。

在本申请一种可能的实施方式中，改性钴铝氧化物纳米片中x的取值范围是2.5～4.5。

在本申请一种可能的实施方式中，改性钴铝氧化物纳米片具有层状水滑石结构。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征，附图并未按照实际的比例绘制。

图1是本申请实施例1和对比例1中的催化剂在10％相对湿度条件下催化一氧化碳氧化的转化率随反应温度变化的示意图；