一种Au/TiO₂‑碱土金属氧化物微球催化剂及其制备和应用

摘要

本发明公开了一种Au/TiO₂‑碱土金属氧化物微球催化剂及其制备和应用，先通过沉淀法制备出TiO₂微球前驱体，而后水热制得碱土金属氧化物复合TiO₂微球载体；再在此载体上沉淀沉积负载Au纳米粒子活性组分；最后在CO催化氧化的反应体系中评价。在Au/TiO₂微球体系中复合碱土金属氧化物后，碱土金属氧化物可促进Au负载型热催化剂催化CO氧化的性能。此碱土金属氧化物助剂的引入方法简单易行，有利于在空气中CO的脱除和在CO₂的转化中得到应用。

主权项

一种Au/TiO₂‑碱土金属氧化物微球催化剂，其特征在于：以碱土金属氧化物复合TiO₂微球为载体、Au纳米粒子为活性组分的高分散负载型催化剂，其中碱土金属氧化物作为电子给予体又作为结构性助剂；其具体制备步骤如下：（1）将4~6 mL钛酸四正丁酯加入到100~200 mL乙二醇中搅拌1~3小时，而后加入200~400 mL的丙酮得到澄清溶液，接着滴入6~10 mL的水，溶液立刻变白色沉淀，搅拌反应8~10小时，离心，去离子水洗去多余离子后，60～100℃下干燥，制得二氧化钛微球前驱体；（2）将步骤（1）制得的二氧化钛微球前驱体超声分散于60~80 mL的水中，按照TiO₂的10 wt%加入相应量的碱土金属硝酸盐，而后倒入到聚四氟乙烯水热罐当中，180~220℃处理10~12小时；然后离心，去离子水洗去多余离子后，60～100℃下干燥，制得碱土金属氧化物复合二氧化钛微球载体；（3）将步骤（2）制得的1～3 g载体添加到含Au质量浓度为0.01～0.04 g/mL的HAuCl₄·3H₂O溶液中，磁力搅拌30～60 min，后用0.5～1 mol/L NaOH溶液调其pH值为8～12，离心、去离子水洗去多余离子后，60～100 ℃下烘干，得负载型Au催化剂前驱体；（4）将步骤（3）制得的Au催化剂前驱体置于马弗炉中250~450℃焙烧2~5小时，制得负载型Au催化剂。