用于VOCs催化燃烧的复合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CN110302803A(43)申请公布日2019.10.08(21)申请号201910652601.3(22)申请日2019.07.19(71)申请人福建龙新三维阵列科技有限公司地址364000福建省龙岩市经济技术开发区曲潭路15号科技创业园3号楼2层(72)发明人郭彦炳王思博杨吉(74)专利代理机构厦门原创专利事务所(普通合伙)35101代理人徐东峰(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)F23G7/07(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称用于VOCs催化燃烧的复合催化剂及其制备方法(57)摘要本发明提供用于VOCs催化燃烧的复合催化剂的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1：清洗蜂窝陶瓷基底；步骤S2：在蜂窝陶瓷基底上形成TiO2晶种纳米粒子；步骤S3：在蜂窝陶瓷基底上生长TiO2纳米阵列；步骤S4：在已经生长有TiO2纳米阵列的蜂窝陶瓷基底上负载贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒；步骤S5：在已经生长有TiO2纳米阵列且负载有贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒的蜂窝陶瓷基底上负载钙钛矿氧化物LaxSr1-xCoO3涂层；以及步骤S6：在钙钛矿氧化物LaxSr1-xCoO3涂层进一步负载贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒。该制备方法，其操作简单，便于产业化。CN110302803ACN110302803A权利要求书1/2页1.一种用于VOCs催化燃烧的复合催化剂的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1：清洗蜂窝陶瓷基底；步骤S2：在蜂窝陶瓷基底上形成TiO2晶种纳米粒子；步骤S3：在蜂窝陶瓷基底上生长TiO2纳米阵列；步骤S4：在已经生长有TiO2纳米阵列的蜂窝陶瓷基底上负载贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒；步骤S5：在已经生长有TiO2纳米阵列且负载有贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒的蜂窝陶瓷基底上负载钙钛矿氧化物LaxSr1-xCoO3涂层；以及步骤S6：在钙钛矿氧化物LaxSr1-xCoO3涂层进一步负载贵金属铂Pt或者钯Pd颗粒。2.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述蜂窝陶瓷基底可以为堇青石蜂窝陶瓷基底、碳化硅蜂窝陶瓷基底或者莫来石蜂窝陶瓷基底。3.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S11：将蜂窝陶瓷基底依次用去离子水、己烷、丙酮、乙醇超声清洗，每种溶剂的超声清洗时间为10分钟；以及步骤S12：将蜂窝陶瓷基底置于80℃的恒温箱中干燥2小时。4.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：步骤S21：配置TiO2晶种溶液，具体为：首先量取1000mL无水乙醇倒入烧杯中；其次配置0.01M的稀硝酸溶液，将1.8mL的稀硝酸加入到上述1000mL无水乙醇中，用磁力搅拌器搅拌均匀；最后称取7.1g的钛酸异丙酯加入到乙醇中，待其均匀溶解后得到浓度为25mM的TiO2晶种前驱体溶液；步骤S22：浸渍涂覆，具体为：首先将步骤S1清洗干净的蜂窝陶瓷基底浸渍在步骤S21中配制的TiO2晶种溶液中超声1min，取出后用气流吹掉通道中的残留溶液；其次将蜂窝陶瓷基底在微波炉中加热2min，最后在200℃的恒温箱中加热10min；以及步骤S23：形成TiO2晶种纳米粒子，具体为：将浸渍涂覆后的蜂窝陶瓷基底在500℃的马弗炉中退火处理1小时，得到TiO2晶种纳米粒子涂层。5.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：步骤S31：配置反应溶液，具体为：量取500mL的丁酮，然后依次加入50mL体积分数为37％的盐酸，60mL钛酸四丁酯，5mL四氯化钛(1MTiCl4/甲苯)，搅拌1min使其溶解均匀；步骤S32：生长纳米阵列，具体为：将3inchx3inchx2inch尺寸大小的蜂窝陶瓷基底浸渍到上述溶液，底部垫一个小块的蜂窝陶瓷使蜂窝陶瓷基底与反应器底部保持一定的距离；然后将反应器密封，加热到150℃，持续反应10h；以及步骤S33：清洗蜂窝陶瓷基底：将步骤S32中的蜂窝陶瓷基底取出，将其在去离子水中超声清洗多次；最后将蜂窝陶瓷基底在500℃的马弗炉中加热2h。6.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述贵金属为Pt，步骤S4包括以下步骤：步骤S41：配置贵金属前驱体溶液，具体为：分别量取一定质量的四氨合硝酸铂溶解到去离子水中，超声前驱体溶液充分溶解，Pt含量为0.2g/L，蜂窝陶瓷基底与溶液的体积比为1:5；步骤S42：浸渍涂覆，具体为：将蜂窝陶瓷基底浸渍到贵金属前驱体溶液中，浸渍1min；然后将整块的蜂窝陶瓷基底取出来，用气流吹出蜂窝陶瓷基底的孔道中残留的溶液。然后2CN110302803A权利要求书2/2页将蜂窝陶瓷基