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专利号: 2023108599640
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低温逆水汽变换的单原子催化剂,其特征在于,所述催化剂由载体及原位生长于载体上的活性组分组成,所述载体为纳米片形貌的镨铈氧化物,活性组分包括位于所述载体上的过渡金属,所述过渡金属为Ni,所述活性组分处于单原子尺度;基于所述催化剂的总质量,过渡金属的负载量为0.1 10%,Pr的掺杂量为0 50%,且不为0;

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所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法,按照如下的步骤顺序依次进行:(1)将六水合硝酸铈水溶液、六水合硝酸镨水溶液、均苯四甲酸的乙醇溶液混合,搅拌,将混合溶液转移至水浴锅中,于40 80℃下水浴0.5 8h,得到CePr‑MOFs纳米片;

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(2)水浴结束后,过滤收集固体,将其用去离子水洗涤3 5次,于60 120℃下干燥12~ ~ ~

48h,得到CePr‑MOFs固体;

(3)将干燥后的CePr‑MOFs的固体经过研磨得到固体粉末,然后将其溶解在乙醇水溶液,超声、搅拌均匀形成载体溶液,将过渡金属Ni硝酸盐水溶液滴加至载体溶液中,搅拌4h,然后用乙醇、水洗涤分别洗涤5 10次,置于烘箱中干燥24h,即可得到负载活性组分的前驱~物;

(4)将前驱物干燥后研磨成粉末,置于马弗炉中于400   700℃下焙烧2   8h,得催化~ ~剂前体,然后将其经过600℃下于 5% Vol H2/Ar混合气中还原1h,制备得到最终的催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂,其特征在于,所述载体的厚度为4‑40nm。

3.如权利要求1所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,按照如下的步骤顺序依次进行:(1)将六水合硝酸铈水溶液、六水合硝酸镨水溶液、均苯四甲酸的乙醇溶液混合,搅拌,将混合溶液转移至水浴锅中,于40 80℃下水浴0.5 8h,得到CePr‑MOFs纳米片;

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(2)水浴结束后,过滤收集固体,将其用去离子水洗涤3 5次,于60 120℃下干燥12~ ~ ~

48h,得到CePr‑MOFs固体;

(3)将干燥后的CePr‑MOFs的固体经过研磨得到固体粉末,然后将其溶解在乙醇水溶液,超声、搅拌均匀形成载体溶液,将过渡金属Ni硝酸盐水溶液滴加至载体溶液中,搅拌4h,然后用乙醇、水洗涤分别洗涤5 10次,置于烘箱中干燥24h,即可得到负载活性组分的前驱~物;

(4)将前驱物干燥后研磨成粉末,置于马弗炉中于400   700℃下焙烧2   8h,得催化~ ~剂前体,然后将其经过600℃下于 5% Vol H2/Ar混合气中还原1h,制备得到最终的催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述六水合硝酸铈、六水合硝酸镨及均苯四甲酸的摩尔比为1:(0  1):1,且~六水合硝酸镨的摩尔量不为0。

5.根据权利要求3所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述过渡金属Ni硝酸盐水溶液的浓度为1 6 mol/L。

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6.根据权利要求3所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述干燥温度60 120℃,干燥时间为6 24h。

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