均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料及制备方法和应用

摘要

本发明涉及均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料的制备方法，其步骤包括：①将模板剂、铝盐在无水乙醇中搅拌，得到均一的氧化铝溶胶；②将铑盐溶于去离子水中制成溶液，加至氧化铝溶胶中，经超声分散得到氧化铑/氧化铝复合溶胶；③将所述复合溶胶在室温下搅拌，挥发溶剂后得到氧化铑/氧化铝复合凝胶；④将所述复合凝胶在400～600℃温度下煅烧，去除模板剂，获得介孔均相氧化铑/氧化铝复合催化材料；可将所述的复合催化材料用于甲烷催化燃烧传感器的制备；其积极效果是：所述复合催化材料具有高比表面积及疏松多孔结构，增强了催化剂的催化活性；甲烷催化燃烧传感器具有微型化、功耗低、响应时间短，输出信号高、信噪比大且便携方便等特点。

主权项

一种均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料的制备方法，其特征在于，其步骤包括：（1）将模板剂、铝盐添加至无水乙醇中进行搅拌，模板剂:铝盐:无水乙醇的摩尔比为1～2:10000:1000～2000，溶解后得到均一的介孔氧化铝溶胶；所述的模板剂为F127、P123、CTAB的一种或多种；（2）将铑盐溶于去离子水中制成溶液，再加至步骤（1）得到的氧化铝溶胶中，在所述的溶液与所述的氧化铝溶胶的混合物中铑与铝的摩尔比R为0＜R≤8；经超声分散后得到氧化铑/氧化铝复合溶胶；（3）将步骤（2）得到的氧化铑/氧化铝复合溶胶在室温下搅拌，待溶剂挥发后得到氧化铑/氧化铝复合凝胶；（4）将步骤（3）得到的氧化铑/氧化铝复合凝胶在400～600℃温度下进行煅烧，去除模板剂，获得介孔均相氧化铑/氧化铝复合催化材料。2. 根据权利要求1所述的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的铝盐为硝酸铝及其水合物或氯化铝及其水合物。3. 根据权利要求1所述的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的铑盐为氯化铑及其水合物或硝酸铑及其水合物或其他可溶性铑盐。4. 一种按照权利要求1所述的方法制备的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料，其特征在于，所述复合催化材料中铑与铝的摩尔比R为0＜R ≤8，氧化铑与氧化铝相互均匀分散形成均一、稳定的多孔疏松结构，材料比表面积大于50 m2/g。5. 根据权利要求1所述制备方法制备得到的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料在基于微机电系统技术制备甲烷催化燃烧传感器中的应用。6. 根据权利要求5所述的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料在基于微机电系统技术制备甲烷催化燃烧传感器中的应用，其特征在于，用于甲烷催化燃烧传感器的检测元件——黑元件的制作。7. 根据权利要求6所述的均相介孔氧化铑/氧化铝复合催化材料在基于微机电系统技术制备甲烷催化燃烧传感器中的应用，其特征在于，所述黑元件的制作包括以下步骤：（1）将氧化铑/氧化铝复合溶胶涂覆于微加热器加热区的表面；（2）将所述微加热器放在400～600℃的高温下进行处理，在微加热器加热区的表面覆盖介孔均匀氧化铑/氧化铝介孔薄膜，即得到黑元件。