[发明专利]铬铜二元复合氧化物催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于催化技术领域，特别涉及铬铜二元复合氧化物催化剂及其制备方法。

背景技术

氧气在自然界分布最广，不仅作为供给人类以及动植物呼吸所用，在很多方面如火箭推进剂以及航空航天和潜水等方面也都有很重要的应用。随着科学技术的发展，化学氧源广泛为人们所应用，特别是在推进剂和潜水方面应用最为重要。

目前人们所采用的化学氧源多为氯酸钠作为原料，因为氯酸钠的分解温度偏低，使用安全等优势，相比而言含氧量更高的高氯酸盐如高氯酸锂在这方面的应用较少，这是由于高氯酸盐的的分解温度偏高，并且在高温下会有副反应发生生成毒性气体氯气。如下所示：

LiClO₄→LiCl+2O₂         (1)

2LiClO4→Li2O+72O2+Cl2---(2)]]>

正是由于以上所述的原因，所以限制了高氯酸盐在这方面的应用，但是由于高氯酸盐的高含氧量，如果能将其分解温度降低高氯酸盐将在这方面有非常大的应用潜力，首先高氯酸盐将大大降低氧源的重量和所占空间，这在空间狭小或对氧源体积和质量有要求的应用场所会有非常重要的帮助，另外也将更加便于携带。

通常而言高氯酸锂的熔融温度为236℃，但是其快速分解温度要达到430℃，温度偏高，并且在这种温度下将会有氯气生成，因此我们开发一种新型用于氯酸盐和高氯酸盐分解的催化剂从而降低其反应温度，同时也起到抑制氯气生成的作用。

根据催化剂结构和元素组成，可主要分为贵金属、过渡态金属氧化物及复合金属氧化物。

考虑到催化剂的成本，贵金属催化剂难以大规模应用。与单金属氧化物催化剂相比，复合金属氧化物的活性得到了很大的提高。近年，就催化剂的活性、稳定性、经济性等因素来看，复合金属催化剂已经成为研究热点。但是，复合金属氧化物稳定性，抗烧结的能力还有待提高。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供集合Cu和Cr元素的，高效、稳定及廉价的二元金属氧化物催化剂。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供铬铜二元复合氧化物催化剂，用于氯酸盐或高氯酸盐的催化分解，铬铜二元复合氧化物催化剂的通式为：Cr_xCu_1-xO_1+0.5x，其中，x的取值范围为0.2～0.8，铬铜二元复合氧化物催化剂的活性组分包括氧化铜和氧化铬。

提供制备所述的铬铜二元复合氧化物催化剂的制备方法，具体步骤如下所述：

(1)确定铬铜二元复合氧化物催化剂的通式Cr_xCu_1-xO_1+0.5x中x的值，且x的取值范围为0.2～0.8，然后按照摩尔比称取Cr(NO₃)₃·9H₂O和Cu(NO₃)₂·3H₂O，加入去离子水溶解得到金属离子溶液；

(2)按照摩尔比Cr_xCu_1-xO_1+0.5x：C₁₂H₂₂O₁₁为1:2的比例，称取蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁添加到步骤(1)制得的金属离子溶液中，并搅拌溶解蔗糖得到溶液，将得到的溶液在70～90℃下进行水浴加热，并搅拌直至蒸干形成凝胶；

(3)将步骤(2)制得的凝胶在110℃下进行12小时的烘干处理，然后研磨成粉末(200目左右的细粉)；