CN117654582B - 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 - Google Patents
一种铈锆复合氧化物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117654582B CN117654582B CN202410129639.3A CN202410129639A CN117654582B CN 117654582 B CN117654582 B CN 117654582B CN 202410129639 A CN202410129639 A CN 202410129639A CN 117654582 B CN117654582 B CN 117654582B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cerium
- temperature
- composite oxide
- modified
- zirconium composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N cerium zirconium Chemical compound [Zr].[Ce] RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 20
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 36
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 36
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 30
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- GLISOBUNKGBQCL-UHFFFAOYSA-N 3-[ethoxy(dimethyl)silyl]propan-1-amine Chemical compound CCO[Si](C)(C)CCCN GLISOBUNKGBQCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 12
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UIGXGNUMMVHJKX-UHFFFAOYSA-N (4-formylphenoxy)boronic acid Chemical compound OB(O)OC1=CC=C(C=O)C=C1 UIGXGNUMMVHJKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- VXWBQOJISHAKKM-UHFFFAOYSA-N (4-formylphenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=C(C=O)C=C1 VXWBQOJISHAKKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- HKVFISRIUUGTIB-UHFFFAOYSA-O azanium;cerium;nitrate Chemical compound [NH4+].[Ce].[O-][N+]([O-])=O HKVFISRIUUGTIB-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N [B].[N] Chemical compound [B].[N] TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 abstract description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N dichloro(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 OSXYHAQZDCICNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N trifluralin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铈锆复合氧化物及其制备方法，通过将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中超声处理，再加入柠檬酸，最后高温焙烧，制得前驱体，将硝酸铈胺、硝酸锆和聚乙二醇分散在去离子水中，加入前驱体超声处理，使得硝酸铵、硝酸锆和聚乙二醇进入微孔中，再将聚乙二醇作为模板水热沉淀，制得铈锆复合氧化物，由于在微孔中络合以及水热沉淀的能够限制颗粒体积，进而防止出现颗粒团簇，增加了微孔数量，提升了铈锆复合氧化物的储氧性，改性载体为氮硼杂化的多孔陶瓷结构，氮硼杂化增加了铈锆复合氧化物在高温下的尺寸稳定性，在未焙烧前含有笼型的倍半硅氧烷结构的内核为刚性中空结构，在焙烧后能在内部形成中空孔隙，进而增加了载体上的孔体积。
Description
技术领域
本发明涉及复合氧化物制备技术领域，具体涉及一种铈锆复合氧化物及其制备方法。
背景技术
汽车产业的飞速发展给我们带来交通便利的同时，也带来了严重的大气污染问题威胁着人类的生存环境及生活健康，逐渐成为全球共同的问题。汽车尾气排放出的污染物组成复杂多样，但其中主要的有害物质为：一氧化碳、氮氧化物、烃类化合物、硫氧化物等有害气体及碳烟、铅氧化物等粉尘颗粒物质及二氧化碳。三效催化剂是针对汽油发动机尾气排放污染物有效的技术手段，将 将氮氧化物还原为N2，从而降低NOx的排放，物化性质相近的多种元素组分组合在一起可形成复合氧化物，由于各组分之间会存在一定的作用，改变原本的物化性质，因此会对一些催化反应具有促进作用，因而，具有多种活性组分的复合型催化剂也得到了广泛的关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铈锆复合氧化物及其制备方法，解决了现阶段铈锆复合氧化物储氧效果一般的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种铈锆复合氧化物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤A1：将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中，在频率为20-30kHz，温度为30-40℃的条件下，超声处理10-15min后，加入柠檬酸，超声处理2-3h后，过滤去除滤液，再在温度为600-650℃的条件下，焙烧3-4h，制得前驱体；
步骤A2：将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为30-50kHz，温度为80-90℃的条件下，超声处理15-20min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应10-15h后，过滤去除滤液，再在温度为700-750℃的条件下，焙烧2-3h后，升温至900-1000℃，焙烧2-3h，制得铈锆复合氧化物。
进一步，步骤A1所述的改性载体、硝酸铜溶液和柠檬酸的用量比为2g:5mL:1.5mmol，硝酸铜溶液的质量分数为5%。
进一步，步骤A2所述的硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇、去离子水和前驱体的用量比为5.5mmol:4.5mmol:3mmol:50mL:5g，聚乙二醇的分子量为4000。
进一步，所述的改性载体由如下步骤制成：
步骤B1：将4-甲酰基苯硼酸、季戊四醇和苯混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为81-83℃的条件下，回流反应6-8h，制得中间体1，将（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和无水乙醇混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为79-80℃的条件下，回流并加入中间体1，回流反应4-6h，制得改性单体；
步骤B2：将改性单体和去离子水混合，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌10-15min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应4-6h后，调节pH至中性，制得双氢端聚硅氧烷，将双氢端聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应10-15h后，加入KH570，继续反应6-8h，制得改性聚硅氧；
步骤B3：将改性聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌并加入去离子水，进行反应10-15h后，降温至室温，加入氟化铵，继续反应20-25h，升温至80-85℃，陈化7-9d，制得预处理载体，将预处理载体在温度为1000-1100℃，氩气氛围的条件下，焙烧1-1.5h，制得改性载体。
进一步，步骤B1所述的4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇的摩尔比为2:1，（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和中间体1的摩尔比为2.1:1。
进一步，步骤B2所述的改性单体、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:20mL:1.5mmol，浓硫酸的用量为改性单体和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1-1.5%，双氢端聚硅氧烷和KH570的摩尔比为1:2，氯铂酸在双氢端聚硅氧烷、DMF和KH570混合体系中的浓度为15-20ppm。
进一步，步骤B3所述的改性聚硅氧烷和氟化铵的用量比为100mmol:3g。
本发明的有益效果：本发明制备的一种铈锆复合氧化物，将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中超声处理，使得铜离子进入改性载体的微孔中，再加入柠檬酸，柠檬酸会与微孔中的铜离子络合，在孔隙中形成金属有机框架，最后高温焙烧，制得前驱体，将硝酸铈胺、硝酸锆和聚乙二醇分散在去离子水中，加入前驱体超声处理，使得硝酸铵、硝酸锆和聚乙二醇进入微孔中，再将聚乙二醇作为模板水热沉淀，制得铈锆复合氧化物，由于在微孔中络合以及水热沉淀的能够限制颗粒体积，进而防止出现颗粒团簇，增加了微孔数量，提升了铈锆复合氧化物的储氧性，改性载体以4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇为原料进行反应，使得4-甲酰基苯硼酸上的硼酸基和季戊四醇上的羟基反应，形成醛基封端的中间体1，将中间体1和（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷反应，使得中间体1上的醛基和（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷上的氨基反应，制得改性单体，将改性单体先水解，再与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷聚合，形成双氢端聚硅氧烷，再在氯铂酸的作用下，使得KH570上的双键与双氢端聚硅氧烷上的Si-H键反应，制得改性聚硅氧烷，将改性聚硅氧烷水解缩合，形成倍半硅氧烷结构，再在高温条件下焙烧，制得改性载体，改性载体为氮硼杂化的多孔陶瓷结构，氮硼杂化增加了铈锆复合氧化物在高温下的尺寸稳定性，在未焙烧前含有笼型的倍半硅氧烷结构的内核为刚性中空结构，在焙烧后能在内部形成中空孔隙，进而增加了载体上的孔体积。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1,一种铈锆复合氧化物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤A1：将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中，在频率为20kHz，温度为30℃的条件下，超声处理10min后，加入柠檬酸，超声处理2h后，过滤去除滤液，再在温度为600℃的条件下，焙烧3h，制得前驱体；
步骤A2：将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为30kHz，温度为80℃的条件下，超声处理15min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应10h后，过滤去除滤液，再在温度为700℃的条件下，焙烧2h后，升温至900℃，焙烧2h，制得铈锆复合氧化物。
步骤A1所述的改性载体、硝酸铜溶液和柠檬酸的用量比为2g:5mL:1.5mmol，硝酸铜溶液的质量分数为5%。
步骤A2所述的硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇、去离子水和前驱体的用量比为5.5mmol:4.5mmol:3mmol:50mL:5g，聚乙二醇的分子量为4000。
所述的改性载体由如下步骤制成：
步骤B1：将4-甲酰基苯硼酸、季戊四醇和苯混合均匀，在转速为120r/min，温度为81℃的条件下，回流反应6h，制得中间体1，将（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和无水乙醇混合均匀，在转速为150r/min，温度为79℃的条件下，回流并加入中间体1，回流反应4h，制得改性单体；
步骤B2：将改性单体和去离子水混合，在转速为200r/min，温度为60℃的条件下，搅拌10min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应4h后，调节pH至中性，制得双氢端聚硅氧烷，将双氢端聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应10h后，加入KH570，继续反应6h，制得改性聚硅氧；
步骤B3：将改性聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为120r/min，温度为60℃的条件下，搅拌并加入去离子水，进行反应10h后，降温至室温，加入氟化铵，继续反应20h，升温至80℃，陈化7d，制得预处理载体，将预处理载体在温度为1000℃，氩气氛围的条件下，焙烧1h，制得改性载体。
步骤B1所述的4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇的摩尔比为2:1，（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和中间体1的摩尔比为2.1:1。
步骤B2所述的改性单体、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:20mL:1.5mmol，浓硫酸的用量为改性单体和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1%，双氢端聚硅氧烷和KH570的摩尔比为1:2，氯铂酸在双氢端聚硅氧烷、DMF和KH570混合体系中的浓度为15ppm。
步骤B3所述的改性聚硅氧烷和氟化铵的用量比为100mmol:3g。
实施例2,一种铈锆复合氧化物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤A1：将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中，在频率为25kHz，温度为35℃的条件下，超声处理13min后，加入柠檬酸，超声处理2.5h后，过滤去除滤液，再在温度为630℃的条件下，焙烧3.5h，制得前驱体；
步骤A2：将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为40kHz，温度为85℃的条件下，超声处理18min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应13h后，过滤去除滤液，再在温度为730℃的条件下，焙烧2.5后，升温至950℃，焙烧2.5h，制得铈锆复合氧化物。
步骤A1所述的改性载体、硝酸铜溶液和柠檬酸的用量比为2g:5mL:1.5mmol，硝酸铜溶液的质量分数为5%。
步骤A2所述的硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇、去离子水和前驱体的用量比为5.5mmol:4.5mmol:3mmol:50mL:5g，聚乙二醇的分子量为4000。
所述的改性载体由如下步骤制成：
步骤B1：将4-甲酰基苯硼酸、季戊四醇和苯混合均匀，在转速为120r/min，温度为82℃的条件下，回流反应7h，制得中间体1，将（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和无水乙醇混合均匀，在转速为150r/min，温度为80℃的条件下，回流并加入中间体1，回流反应5h，制得改性单体；
步骤B2：将改性单体和去离子水混合，在转速为200r/min，温度为65℃的条件下，搅拌15min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应5h后，调节pH至中性，制得双氢端聚硅氧烷，将双氢端聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150r/min，温度为55℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应15h后，加入KH570，继续反应7h，制得改性聚硅氧；
步骤B3：将改性聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150r/min，温度为65℃的条件下，搅拌并加入去离子水，进行反应13h后，降温至室温，加入氟化铵，继续反应23h，升温至83℃，陈化8d，制得预处理载体，将预处理载体在温度为1050℃，氩气氛围的条件下，焙烧1.3h，制得改性载体。
步骤B1所述的4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇的摩尔比为2:1，（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和中间体1的摩尔比为2.1:1。
步骤B2所述的改性单体、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:20mL:1.5mmol，浓硫酸的用量为改性单体和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的11.3%，双氢端聚硅氧烷和KH570的摩尔比为1:2，氯铂酸在双氢端聚硅氧烷、DMF和KH570混合体系中的浓度为18ppm。
步骤B3所述的改性聚硅氧烷和氟化铵的用量比为100mmol:3g。
实施例3,一种铈锆复合氧化物的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤A1：将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中，在频率为30kHz，温度为40℃的条件下，超声处理15min后，加入柠檬酸，超声处理3h后，过滤去除滤液，再在温度为650℃的条件下，焙烧4h，制得前驱体；
步骤A2：将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为50kHz，温度为90℃的条件下，超声处理20min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应15h后，过滤去除滤液，再在温度为750℃的条件下，焙烧3h后，升温至1000℃，焙烧3h，制得铈锆复合氧化物。
步骤A1所述的改性载体、硝酸铜溶液和柠檬酸的用量比为2g:5mL:1.5mmol，硝酸铜溶液的质量分数为5%。
步骤A2所述的硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇、去离子水和前驱体的用量比为5.5mmol:4.5mmol:3mmol:50mL:5g，聚乙二醇的分子量为4000。
所述的改性载体由如下步骤制成：
步骤B1：将4-甲酰基苯硼酸、季戊四醇和苯混合均匀，在转速为150r/min，温度为83℃的条件下，回流反应8h，制得中间体1，将（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和无水乙醇混合均匀，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，回流并加入中间体1，回流反应6h，制得改性单体；
步骤B2：将改性单体和去离子水混合，在转速为300r/min，温度为70℃的条件下，搅拌15min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应6h后，调节pH至中性，制得双氢端聚硅氧烷，将双氢端聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为200r/min，温度为60℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应15h后，加入KH570，继续反应8h，制得改性聚硅氧；
步骤B3：将改性聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，搅拌并加入去离子水，进行反应15h后，降温至室温，加入氟化铵，继续反应25h，升温至85℃，陈化9d，制得预处理载体，将预处理载体在温度为1100℃，氩气氛围的条件下，焙烧1.5h，制得改性载体。
步骤B1所述的4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇的摩尔比为2:1，（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和中间体1的摩尔比为2.1:1。
步骤B2所述的改性单体、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:20mL:1.5mmol，浓硫酸的用量为改性单体和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1.5%，双氢端聚硅氧烷和KH570的摩尔比为1:2，氯铂酸在双氢端聚硅氧烷、DMF和KH570混合体系中的浓度为20ppm。
步骤B3所述的改性聚硅氧烷和氟化铵的用量比为100mmol:3g。
对比例1,本对比例与实施例1相比用改性载体代替前驱体，其余步骤相同。
对比例2,本对比例与实施例1相比用二苯二氯硅烷代替改性单体，其余步骤相同。
对比例3,本对比例与实施例1相比将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为30kHz，温度为80℃的条件下，超声处理15min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应10h后，过滤去除滤液，再在温度为700℃的条件下，焙烧2h后，升温至900℃，焙烧2h后，浸泡硝酸铜溶液中，浸泡24h，再在温度为600℃的条件下，焙烧3h，制得产物代替铈锆复合氧化物。
将实施例1-3和对比例1-3制得的铈锆复合氧化物粉碎至粒度为5μm，采用美国Micromeritics TriStar 3000分析仪测检测比表面积，采用美国Micromeritics AUTOCHEM I 2920全自动程序升温化学吸附仪来测试储氧性能，在石英微型反应器中进行，样品用量为100mg，在U型石英反应管中，在氢气氛围中升温至550℃，还原30min后，再用氩气吹扫，冷却至200℃，恒温交替脉冲氧气，检测结果如下所示。
由上表可知本申请具有很好的储氧效果。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤A1：将改性载体浸泡在硝酸铜溶液中，在频率为20-30kHz，温度为30-40℃的条件下，超声处理10-15min后，加入柠檬酸，超声处理2-3h后，过滤去除滤液，再在温度为600-650℃的条件下，焙烧3-4h，制得前驱体；
步骤A2：将硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇和去离子水混合均匀，加入前驱体，在频率为30-50kHz，温度为80-90℃的条件下，超声处理15-20min后，加入氨水保持pH值为10，进行反应10-15h后，过滤去除滤液，再在温度为700-750℃的条件下，焙烧2-3h后，升温至900-1000℃，焙烧2-3h，制得铈锆复合氧化物；
所述的改性载体由如下步骤制成：
步骤B1：将4-甲酰基苯硼酸、季戊四醇和苯混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为81-83℃的条件下，回流反应6-8h，制得中间体1，将（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和无水乙醇混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为79-80℃的条件下，回流并加入中间体1，回流反应4-6h，制得改性单体；
步骤B2：将改性单体和去离子水混合，在转速为200-300r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌10-15min后，加入浓硫酸和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷，进行反应4-6h后，调节pH至中性，制得双氢端聚硅氧烷，将双氢端聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应10-15h后，加入KH570，继续反应6-8h，制得改性聚硅氧烷；
步骤B3：将改性聚硅氧烷和DMF混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为60-70℃的条件下，搅拌并加入去离子水，进行反应10-15h后，降温至室温，加入氟化铵，继续反应20-25h，升温至80-85℃，陈化7-9d，制得预处理载体，将预处理载体在温度为1000-1100℃，氩气氛围的条件下，焙烧1-1.5h，制得改性载体。
2.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的改性载体、硝酸铜溶液和柠檬酸的用量比为2g:5mL:1.5mmol，硝酸铜溶液的质量分数为5%。
3.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的硝酸铈铵、硝酸锆、聚乙二醇、去离子水和前驱体的用量比为5.5mmol:4.5mmol:3mmol:50mL:5g。
4.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：步骤B1所述的4-甲酰基苯硼酸和季戊四醇的摩尔比为2:1，（3-氨基丙基）二甲基乙氧基硅烷和中间体1的摩尔比为2.1:1。
5.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：步骤B2所述的改性单体、去离子水和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的用量比为2mmol:20mL:1.5mmol，浓硫酸的用量为改性单体和1,1,3,3-四甲基二硅氧烷质量和的1-1.5%，双氢端聚硅氧烷和KH570的摩尔比为1:2，氯铂酸在双氢端聚硅氧烷、DMF和KH570混合体系中的浓度为15-20ppm。
6.根据权利要求1所述的一种铈锆复合氧化物的制备方法，其特征在于：步骤B3所述的改性聚硅氧烷和氟化铵的用量比为100mmol:3g。
7.一种铈锆复合氧化物，其特征在于：根据权利要求1-6所述的任一制备方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410129639.3A CN117654582B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410129639.3A CN117654582B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117654582A CN117654582A (zh) | 2024-03-08 |
| CN117654582B true CN117654582B (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=90082863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410129639.3A Active CN117654582B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117654582B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258995A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-11-30 | 湖北航特科技有限责任公司 | 一种三元铈基储氧材料及其制备方法 |
| CN103566923A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 上海华明高技术（集团）有限公司 | 铈锆铝复合氧化物储氧材料及其制备方法 |
| KR20150105606A (ko) * | 2014-03-07 | 2015-09-17 | 주식회사 동진쎄미켐 | 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 세라믹코팅방법 |
| CN111362702A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种SiOC雷达型吸波材料的制备方法 |
| CN113105268A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-13 | 亚细亚建筑材料股份有限公司 | 一种透感陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN114433063A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-05-06 | 江门市科恒实业股份有限公司 | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 |
| CN114618503A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-14 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种高熵氧化物储氧材料及其制备方法和应用 |
| CN116440900A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-18 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种三元催化剂、制备方法及应用 |
| WO2023151684A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种晶界和表面掺杂的铈锆复合氧化物及其制备方法和应用 |
-
2024
- 2024-01-31 CN CN202410129639.3A patent/CN117654582B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102258995A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-11-30 | 湖北航特科技有限责任公司 | 一种三元铈基储氧材料及其制备方法 |
| CN103566923A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 上海华明高技术（集团）有限公司 | 铈锆铝复合氧化物储氧材料及其制备方法 |
| KR20150105606A (ko) * | 2014-03-07 | 2015-09-17 | 주식회사 동진쎄미켐 | 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 세라믹코팅방법 |
| CN111362702A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-03 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种SiOC雷达型吸波材料的制备方法 |
| CN113105268A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-13 | 亚细亚建筑材料股份有限公司 | 一种透感陶瓷材料及其制备方法和应用 |
| CN114433063A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-05-06 | 江门市科恒实业股份有限公司 | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 |
| WO2023151684A1 (zh) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种晶界和表面掺杂的铈锆复合氧化物及其制备方法和应用 |
| CN114618503A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-14 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种高熵氧化物储氧材料及其制备方法和应用 |
| CN116440900A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-18 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种三元催化剂、制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117654582A (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6146602A (en) | Mesoporous oxide molecular sieves for absorbing nitrogen oxides in oxidizing engine exhaust gas | |
| CN109759035B (zh) | NOx吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN109590014B (zh) | 一种整体式柴油车尾气氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN108816246B (zh) | 一种高分散抗烧结柴油车asc催化剂及其制备方法 | |
| WO2009094891A1 (fr) | Catalyseur au cu-ce-al permettant d'enlever des particules de suie et du nox simultanément, et procédé de préparation associé | |
| CN112844394A (zh) | 一种CuO-CeO2负载型催化剂的制备方法及在尾气NOx和CO无氧消除中的应用 | |
| CN117654582B (zh) | 一种铈锆复合氧化物及其制备方法 | |
| CN1272401A (zh) | 汽车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| CN114849698B (zh) | 一种介孔Na-α-MnO2催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107469830B (zh) | 一种基于钙钛矿结构的汽车尾气催化剂及其制备方法 | |
| CN115245820A (zh) | 一种尖晶石催化剂、其制备方法与应用 | |
| CN111939905B (zh) | 一种汽车尾气用的催化剂的制备方法及其产品和应用 | |
| CN112246251B (zh) | 一种天然气汽车尾气净化催化剂及其制备方法 | |
| CN114713217A (zh) | 一种改性氧化铈载体及改性方法、钯铈催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN112808270A (zh) | 高耐久性Pt基整体式汽油车三效催化剂及制备方法和应用 | |
| CN112108142A (zh) | 一种具有较大孔半径的介孔铈锆储氧材料的制备方法 | |
| CN113457660A (zh) | 一种汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法 | |
| CN112774725A (zh) | 一种铜铈共掺cnt@sapo-34复合脱硝催化剂的合成方法 | |
| CN113181929A (zh) | 一种复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114713218B (zh) | 一种含镨铈锆固溶体催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115487800B (zh) | 具有稳定大孔结构的CeO2-ZrO2催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN112844381A (zh) | 镁铝尖晶石改性的Pt基汽车尾气催化剂及制备方法和应用 | |
| CN114669297A (zh) | 一种氮氧化物吸附催化剂及其制备方法和应用 | |
| JP2007244975A (ja) | 自動車排ガス処理触媒およびその製造方法 | |
| CN108043397B (zh) | 具有多孔结构的整体式车用尾气净化催化剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |