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专利号: 2021114019111
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂,其特征在于,所述催化剂以介孔二氧化铈纳米棒作为核,包覆层为二氧化锰纳米片层及负载在其上的活性组分,所述活性组分为铂纳米颗粒;所述介孔二氧化铈纳米棒占催化剂的质量分数为90wt%~98.9wt%,二氧化锰纳米片层占催化剂的质量分数为0.1wt%~9.5wt%,铂纳米颗粒占催化剂的质量分数为

0.01wt%~0.5wt%。

2.根据权利要求1所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂,其特征在于,所述介孔二氧化铈纳米棒直径为50~150nm,二氧化锰纳米片层的厚度为5~20nm,铂纳米颗粒的粒径为2~20nm。

3.权利要求1或2所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

S1、将硝酸铈、尿素分别分散于蒸馏水中后混合,进行反应釜水热反应,将得到的沉淀进行干燥处理后再煅烧,得到介孔二氧化铈纳米棒mCeO2,其中硝酸铈与尿素的质量比为

1.5~4:1;

S2、将mCeO2分散于蒸馏水中后与硝酸锰混合,进行反应釜水热反应,反应完成后对沉淀进行干燥处理,得到包覆了二氧化锰纳米片层的介孔二氧化铈纳米棒核壳结构mCeO2@MnO2,其中mCeO2与硝酸锰的质量比为1:0~15;

S3、将mCeO2@MnO2、铂化合物同时分散于蒸馏水中进行浸渍反应,浸渍完成后与还原剂混合进行还原反应,反应完成之后对沉淀进行干燥处理,得到负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂Pt/mCeO2@MnO2,其中mCeO2@MnO2与铂化合物的质量比为1:0.001~0.02。

4.根据权利要求3所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,S1和S2中反应釜水热反应的温度为120~160℃,时间为6~16h。

5.根据权利要求3所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,S1和S3中干燥处理为在50~60℃温度的条件下干燥处理12~36h。

6.根据权利要求3所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,S1中煅烧处理为以2~3℃/min的升温速率升温至400~450℃后保温4~5h。

7.根据权利要求3所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,S3中的铂化合物为氯化铂、六水合氯铂酸或六氯铂酸钠。

8.根据权利要求3所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,S3中的还原剂为硼氢化钠、水合肼或抗坏血酸,其中还原剂的添加量与催化剂的质量比为1:0.01~0.1。

9.权利要求1或2所述的负载铂纳米粒子的分层核壳结构催化剂在低温催化氧化降解甲苯中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述催化剂在165℃、甲苯浓度为1000ppm条件下对甲苯的降解率达到95.6%。