一种以TiO₂为载体CeO₂为助催化剂的负载型铑催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了属于催化剂制备技术领域的一种以二氧化钛为载体二氧化铈为助催化剂的负载型铑基催化剂及其制备方法和应用。本发明选用二氧化钛为载体，利用碱液调节溶液中载体表面的电荷分布，通过静电作用，促进铑盐前驱体和铈盐前驱体在二氧化钛表面均匀分布，从而制备了具有高分散高稳定性的Rh-CeO₂/TiO₂催化剂。本发明制备工艺简单，产率高，便于工业化生产，重现性好，同时减少铑的使用量，降低成本。以该方法制备的Rh-CeO₂/TiO₂催化剂铑颗粒小、粒径分布均一，将其用于催化一氧化碳加氢合成乙醇的反应，在300℃下一氧化碳的转化率为32%，目标产物乙醇的选择性为33%，反应物转化率高，产物的选择性和催化剂稳定性好。

主权项

一种以TiO₂为载体CeO₂为助催化剂的负载型铑催化剂的制备方法，其特征在于，其具体制备步骤如下：在0‑50℃条件下，称取0.01‑0.2g二水合溴化铑和0.01‑1.0g六水合硝酸铈，溶于10‑100ml去离子水中，在磁力搅拌下加入1‑5g二氧化钛，继续搅拌5‑20min，超声1‑20min；在磁力搅拌的条件下，以浓度为0.1‑2M的碱液将得到的悬浊液的pH值调至6‑10，继续在0‑50℃和磁力搅拌的条件下老化0.5‑5h；老化后的浆液用去离子水离心洗涤1‑5次，于60‑120℃干燥12‑24h后取出，研磨成均匀粉末，于200‑500℃下焙烧1‑6h，再用氢气或者氢气的体积浓度≥5％的氢气‑氮气混合气体在100‑500℃下还原1‑5h，即得以TiO₂为载体CeO₂为助催化剂的负载型铑催化剂，记为Rh‑CeO₂/TiO₂催化剂；取出后放入真空干燥器中保存；上述制备得到的以TiO₂为载体CeO₂为助催化剂的负载型铑催化剂中Rh的质量百分含量为0.05‑9％，CeO₂的质量百分含量为0.08‑40％；活性组分Rh和助催化剂CeO₂以纳米级别的晶粒尺寸均匀分散在载体二氧化钛的表面，晶粒大小为0.5‑5nm，所得催化剂比表面积为20‑100m²/g；活性组分Rh外层电子向助催化剂CeO₂转移，两者之间形成相互作用力；所述的载体二氧化钛为商业P25，等电点为4.5‑6.5，结构为80％锐钛型与20％金红石型混相。