金负载不同晶相二氧化锆催化剂
社会现代化程度愈来愈高，对环境的污染也日益严重，主要为NO、CO及其可挥发 性有机物（V°C s)。CO是释放最多的一种空气污染物，其总量甚至超过了其它气体污染物 的总和。煤、煤气或其它燃料的不完全燃烧、机动车辆的大量使用等都会排放大量的C0,在 一些密闭空间如矿井、军事密闭空间及潜艇等和半封闭空间如地下停车场、隧道中尤其存 在大量的CO气体，造成严重的空气污染并严重危害人们的身体健康。催化燃烧技术是治理 CO污染的主要技术，其中催化剂是关键。所使用催化剂主要有贵金属和非贵金属等，多采用 1%的CO浓度作为对象用于基础研究中，研究较为成熟。但空气中CO浓度通常低于1%，在 几十到几百ppm之间，因此，高效去除这部分CO对治理环境污染具有非凡意义。
为克服现有技术的不足，本文提供一种不同晶相ZrO2负载的Au催化剂的制备 及其应用在环境中去除低浓度C0,所述催化剂可在低温常压下进行低浓度CO的燃烧处理， 可获得较高的CO去除率，催化剂的稳定性高，制备工艺相对简单。技术方案如下： (I)ZrO2载体的制备： a.混晶ZrO2的制备： 取锆的前驱体溶于去离子水中，配成0. 1-0.2 M溶液，在搅拌的情况下滴加氨水调节溶 液PH值为9. 0-10. 0,室温下搅拌6小时，过滤洗涤3次以上直至溶液中无氯离子，用硝酸 银溶液检测，将凝胶状的前驱物于l〇〇°C的鼓风烘箱干燥过夜，后置于马弗炉中以5°C /min 升温至400-500°C并保持4小时，得混晶ZrO2 ; b.单斜相ZrO2的制备：取锆的前驱体溶于去离子水中，配成0. 4-0. 5 M溶液，在搅拌下取10-12倍量以上的尿素至上述溶液中，尿素浓度为4-6 M，溶解后将上述混合液转移至含聚四氟乙烯内衬不锈钢 晶化釜中，将该晶化釜置于160°C鼓风干燥箱中，保持20小时后冷却至室温，抽滤洗涤，得 到的前驱物于KKTC的鼓风烘箱干燥过夜，后置于马弗炉中以5°C /min升温至400-500°C并 保持4小时，得单斜相ZrO2 ; c. 四方相ZrO2载体制备：取锆的前驱体溶于去离子水中，配成0.1-0. 2 M溶液，加入2-5倍量甘油，甘油浓度为 0. 2-1M，搅拌均匀，将上述溶液转移至晶化釜中，置于180°C鼓风烘箱中，保持18小时后冷 却至室温，离心，洗漆，真空干燥即得t-Zr0 2 ; d.立方相ZrO2载体制备： 取锆的前驱体溶于去离子水中，配成0. 3-0. 5 M溶液，加入5%-20%的硝酸钙，或硝酸钇 溶于上述溶液中，使总金属浓度为0.03-0. 72M，并迅速加入过量的浓度为13-14M的浓氨水 溶液，室温搅拌2小时，抽滤洗涤，所得沉淀物置于KKTC鼓风烘箱中干燥过夜后置于马弗 炉中以5°C /min升温至400-500°C并保持4小时，可得钙或钇稳定的立方相ZrO2载体； (2)Au/Zr0 2催化剂制备 用移液管移取氯金酸（HAuCl4)溶液于装有去离子水的烧杯中，搅拌均匀，Au浓度为 0. 005-0.0lM ;称取ZrO2于上述溶液中，Au的理论负载量为1%，继续搅拌；用NH3 • H2O调 教pH = 9.0,搅拌6 -10小时；抽滤，洗涤；置于真空干燥箱中室温干燥12小时；在管式炉 中，通入5%H2/Ar混合气，流量为80mL/min，以5°C /min升温至250-300°C保持2小时，即 得到Au/Zr02 ;四种不同晶相ZrO2负载的的Au/Zr02均采用此方法制备。
本文公布了四种不同晶相氧化锆（ZrO2),尤其是立方晶相结构担载的金 (Au)催化剂应用于低浓度CO去除中，获得很好的室温催化活性和稳定性。本发明具有不需 附加任何燃料，直接利用空气中的O2为助燃剂，具有原材料经济实惠、能耗低、操作简便、室 温的反应条件、无二次污染等优点。