一种用于低碳烃催化燃烧的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂.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CN110833833A(43)申请公布日2020.02.25(21)申请号201911113364.X(22)申请日2019.11.14(71)申请人西安凯立新材料股份有限公司地址710201陕西省西安市经济技术开发区泾渭新城泾勤路西段6号(72)发明人金晓东曾利辉李霖李小虎曾永康张之翔(74)专利代理机构西安永生专利代理有限责任公司61201代理人高雪霞(51)Int.Cl.B01J23/889(2006.01)B01J35/04(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种用于低碳烃催化燃烧的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂(57)摘要本发明公开了一种用于低碳烃催化燃烧的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，所述催化剂是以堇青石蜂窝陶瓷为基体，涂覆CuMn2CexOδ复合氧化物涂层，其中x的取值为1～5，CuMn2CexOδ复合氧化物涂层占催化剂质量的5％～15％；该催化剂中的活性组分CuMn2CexOδ复合氧化物是以乙二胺为水热导向沉淀剂，由水热法制备而得，然后将CuMn2CexOδ复合氧化物通过制浆、浸涂、干燥、焙烧制备成复合氧化物蜂窝催化剂。本发明催化剂制备方法简单，原料易得，成本低廉，其对甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、正己烷等低碳烃具有良好的催化燃烧活性，可替代贵金属催化剂，具有较好的实用价值。CN110833833ACN110833833A权利要求书1/2页1.一种用于低碳烃催化燃烧的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：所述催化剂是以蜂窝陶瓷为基体，涂覆CuMn2CexOδ复合氧化物涂层，其中x的取值为1～5，CuMn2CexOδ复合氧化物涂层占催化剂质量的5％～15％；该催化剂由下述方法制备得到：(1)蜂窝陶瓷的预处理将蜂窝陶瓷置于马弗炉中，300～500℃焙烧4～8h，得到预处理的蜂窝陶瓷；(2)制备CuMn2CexOδ复合氧化物将Cu(NO3)2·3H2O、50％Mn(NO3)2溶液、Ce(NO3)3·6H2O按摩尔比为1:2:1～5溶于水中，配制成金属离子总浓度为0.1～0.5mol/L的水溶液，然后加入金属离子总摩尔量1～5倍的沉淀导向剂，剧烈搅拌后转至水热釜，在100～300℃晶化12～24h，最后将沉淀物过滤，洗涤至中性，80～120℃干燥，500～800℃焙烧，得到CuMn2CexOδ复合氧化物；其中所使用的沉淀导向剂为尿素、碳酸铵、乙二胺中任意一种或两种以上；(3)制备涂覆液将CuMn2CexOδ复合氧化物、拟薄水铝石、有机胶粘剂、水、乙醇共混，通过行星式球磨机高度分散，使其粒度在5～15μm，然后使用HNO3调节pH＝3～4，使其粘度在200～300mPa·s，制得涂覆液；其中，CuMn2CexOδ复合氧化物与拟薄水铝石总共占涂覆液质量的15％～35％，CuMn2CexOδ复合氧化物与拟薄水铝石的质量比为7:3～9:1；有机胶粘剂占涂覆液质量的1％～5％、乙醇占涂覆液质量的1％～5％，其余为水；(4)蜂窝陶瓷的涂覆将步骤(1)预处理的蜂窝陶瓷浸入涂覆液中5～15min，取出后用高压空气吹扫，待孔道无残液后，室温通风干燥6～12h，50～70℃通风干燥6～12h，90～110℃通风干燥12～24h，转至马弗炉，400～600℃焙烧6～12h，冷却后重复操作至涂层上载量为10％～15％，得到催化剂。2.根据权利要求1所述的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：所述催化剂中，CuMn2CexOδ复合氧化物涂层占催化剂质量的10％～15％。3.根据权利要求1所述的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：步骤(1)中，所述蜂窝陶瓷为堇青石、莫来石中任意一种。4.根据权利要求1所述的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：步骤(2)中，将Cu(NO3)2·3H2O、50％Mn(NO3)2溶液、Ce(NO3)3·6H2O按金属离子摩尔比1:2:1～5计量并溶于水中，配制成金属离子总浓度为0.4～0.5mol/L的水溶液，然后加入金属离子总摩尔量1～3倍的沉淀导向剂，剧烈搅拌0.5～1h，转至水热釜，在100～200℃晶化12～24h，最后将沉淀物过滤，洗涤至中性，100～120℃干燥，550～650℃焙烧，得到CuMn2CexOδ复合氧化物。5.根据权利要求1所述的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：步骤(3)中，CuMn2CexOδ复合氧化物与拟薄水铝石总共占涂覆液质量的25％～30％，CuMn2CexOδ复合氧化物与拟薄水铝石的质量比为8:2；有机胶粘剂占涂覆液质量的1.5％～2％、乙醇占涂覆液质量的4％～5％，余量为水。6.根据权利要求1或5所述的非贵金属复合氧化物蜂窝催化剂，其特征在于：所述有