用于一氧化碳优先氧化催化剂Au/MnO_x-CeO₂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于一氧化碳优先氧化催化剂Au/MnOx-CeO2及其制备方法。以Au为活性成分，复合氧化物MnOx-CeO2为载体，复合氧化物载体与Au质量比为100∶0.5～5.0，复合氧化物MnOx与CeO2的含量按Ce/Mn摩尔比为1∶1计。以硝酸铈、醋酸锰和氯金酸为原料，制得MnOx-CeO2复合氧化物载体；载体经超声分散处理后，以氯金酸为原料，以氢氧化钠为沉淀剂，得到的沉淀产物经焙烧制得Au/MnOx-CeO2复合氧化物负载金催化剂。引入超声辅助分散技术，将活性组分在沉积-沉淀过程中均匀分散在载体表面，避免了传统沉积-沉淀法制备催化剂时Au颗粒在沉积沉淀中产生的富集现象，焙烧不易发生Au粒子的烧结团聚，使PROX催化活性和热稳定性得到较大幅度提高，能更好地满足质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中将CO浓度降低至10ppm以下的要求。

主权项

一种用于一氧化碳优先氧化催化剂Au/MnOx‑CeO2的制备方法，它是以Au为活性成分，复合氧化物MnOx‑CeO2为载体组成，复合氧化物MnOx与CeO2的含量按Ce/Mn摩尔比为1∶1计，催化剂比表面积104～118m2/g，具体制备方法包括以下步骤：1)按计量将Ce与Mn的前驱体化合物硝酸铈和醋酸锰分别加水溶解得到载体前驱体溶液，氯金酸加水溶解得到活性组分Au的前驱体溶液；2)向载体前躯体溶液中加入沉淀剂Na2CO3使之沉淀，pH＝10.5，沉淀液于50℃下保温放置老化2h，过滤，沉淀物于120℃干燥12h，再程序升温升至400℃，焙烧4h，冷却至室温，得到复合氧化物载体；3)将步骤2)得到的载体复合氧化物置于水中超声分散溶解得载体溶液，活性组分Au的前驱体溶液以6mL/min的速率滴加到该载体溶液中，混合均匀，加入NaOH溶液，pH＝6～11，在70℃温度下沉淀，并于70℃下保温老化2h，过滤出沉淀，沉淀物于80℃恒温干燥12h，再程序升温升至150～350℃温度下焙烧3h，冷却至室温，得到Au/MnOx‑CeO2复合氧化物负载金催化剂；其特征在于：步骤2)所述的程序升温速率为5℃/min；步骤3)所述的程序升温速率为2℃/min；复合氧化物MnOx‑CeO2中x＝1.5和2；复合氧化物载体与Au质量比为100∶0.5～5.0；所述的超声条件：功率为100W、频率为40KHz，超声时间为2～30分钟。