一种用于催化燃烧的催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110876944A(43)申请公布日2020.03.13(21)申请号201911247620.4(22)申请日2019.12.09(71)申请人大连瑞克科技有限公司地址116052辽宁省大连市旅顺经济开发区顺乐街327号(72)发明人周焕文马鹏飞邓少亮乔川(74)专利代理机构大连星海专利事务所有限公司21208代理人杨翠翠(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/34(2006.01)F23G7/07(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种用于催化燃烧的催化剂及其制备方法(57)摘要一种用于催化燃烧的催化剂及其制备方法，其属于煤化工催化剂制备技术领域。该催化剂包括蜂窝陶瓷载体、氧化物涂层以及活性贵金属组分。通过在Al2O3涂覆液中添加Ce、Zr、La的金属盐，可以使Ce、Zr、La的氧化物均匀的分散在Al2O3涂层中，一方面可以稳定Al2O3的晶形结构，提高Al2O3涂层的耐热性能，同时Ce、Zr、La的氧化物会与活性金属存在一定的相互作用，在催化燃烧的过程中复合氧化物的晶形结构可以为贵金属活性中心提供部分结构氧，从而改善催化剂的活性。并通过微波辅助加热的方式合成了催化剂，很大程度的提高了活性金属的分散程度，有效的改善了催化剂的活性和稳定性。CN110876944ACN110876944A权利要求书1/1页1.一种用于催化燃烧的整体式催化剂，包括蜂窝陶瓷载体、氧化物涂层以及活性贵金属组分，其特征在于：该催化剂载体为堇青石蜂窝陶瓷，其孔密度为100~600目/平方英尺，所述氧化物涂层为Al2O3，同时负载Ce、Zr、La的氧化物作为助剂，所述活性贵金属为Pt、Pd的氧化物；所述氧化物涂层中Al2O3含量为载体质量的5%~25%，Ce、Zr、La的氧化物总含量为载体质量的0.5%~4%，贵金属Pt、Pd的氧化物总含量为载体质量的0.02%~0.3%。2.根据权利要求1所述的一种用于催化燃烧的整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用质量分数为1~10%的硝酸溶液浸泡堇青石载体2~10h，浸泡后用去离子水冲洗2~5次，在80~150℃下烘干4~12h，烘干后在400~800℃下焙烧2~6h，备用；（2）称取硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧加入水、盐酸或硝酸中进行溶解，再加入拟薄水铝石，搅拌分散均匀后，加入盐酸或者硝酸调节pH=1~3，控制溶胶温度在40~100℃，反应5~20h，形成稳定的溶胶涂覆液，其中Al2O3浓度为5wt%~30wt%；（3）将步骤（1）中焙烧后的堇青石载体，浸没于步骤（2）配制的涂覆液中，5~30min后取出，使用压缩空气吹去孔道内的残液，50℃~150℃烘干3~10h，300℃~600℃下空气氛围焙烧2~5h，重复涂覆烘干焙烧过程一次或多次，直到氧化物涂层的含量满足要求，最后将载体在600~1200℃下焙烧2~8h；（4）称取H2PtCl4和PdCl2加入水和/或盐酸中进行溶解，得到活性金属浸渍液；（5）将步骤（3）中焙烧后的载体，浸没在活性金属浸渍液中，保持温度为30~80℃，浸泡1~10h取出，用压缩空气吹去孔道内的的残余液体后，采用频率为2459MHz的微波处理浸渍后的载体，直至催化剂重量不发生改变；所述微波功率为500~2000W，每次10~80s，每次间隔2~20min；（6）将微波处理后的催化剂在400~900℃下焙烧2~8h，即制得所述催化燃烧催化剂。2CN110876944A说明书1/6页一种用于催化燃烧的催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于催化燃烧的催化剂及其制备方法，主要涉及采用微波辅助加热法制备堇青石蜂窝陶瓷负载贵金属型整体式催化剂的相关技术。背景技术[0002]随着全球人口的剧增和工业及经济的迅猛发展，大气中排放的废气量与日俱增，带来的污染问题已引起全球的普遍关注，寻求合理有效的治理技术来解决大气污染问题，已经迫在眉睫。目前，催化燃烧是工业上实现VOCs和CO等可燃性污染物高效处理的技术之一，由于其具有起燃温度低、处理效率高、无二次污染等优点，在VOCs和CO等污染物的净化处理过程中显示出了极大的竞争力。[0003]为了更有利于气体传质，以及降低催化剂床层阻力，现有的催化燃烧技术大都采用整体式的蜂窝型催化剂，主要由载体、涂层和活性组分构成。载体一般带有大量均一的平直孔道结构，应用较广的主要有陶瓷载体和金属载体，而陶瓷载体具有热膨胀系数低、机械强度高、热稳定好、价格低廉等优点，拥有十分广泛的应用。涂层的主要作用是提高载体的比表面积，更有利于活性金属在载体上的附着和分散，常用的涂层材料主要有γ