金属催化剂及其制备方法与流程

文档序号:11794467阅读:1443来源:国知局

本发明涉及一种金属催化剂及其制备方法。



背景技术:

传统的金属载体催化剂需要在制备前将载体清洗后氧化、使在载体表面形成一层三氧化二铝薄层,这就要求载体必须是含有百分之五以上铝元素的特制铁铬铝合金,对金属载体要求高,并且催化剂浆料涂层在载体上的附着力较差,严重影响了催化剂的耐久性及活性。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,克服以上现有技术的缺点:提供一种对载体材质要求不高,浆料涂层附着力高,且浆料与活性物质兼容性好,催化剂活性高,寿命长的金属催化剂及其制备方法。

本发明的技术解决方案如下:一种金属催化剂,它由以下重量百分比的各组分组成:活性氧化铝55-62%;硝酸铁3-5%;硝酸铝7-10%;硝酸铈7-9%;硝酸镧2.5-3.5%;硝酸镍4-7%;三氧化二铬4-5%,添加剂4-6%。

最优选,它由以下重量百分比的各组分组成:活性氧化铝61.4%;硝酸铁3.9%;硝酸铝8.0%;硝酸铈8.7%;硝酸镧2.9%;硝酸镍5.0%;三氧化二铬4.7%,添加剂5.4%。

所述添加剂为铈锆镧固熔体,其由以下重量百分比的各组分组成:三氧化二铝6-8%,氧化锆17-21%,氧化铈66-71%,氧化镧5-6%。

一种所述金属催化剂的制备方法,包括以下步骤:

1)按上述比例称取活性氧化铝,硝酸铁,硝酸铝,硝酸铈,硝酸镧,硝酸镍,三氧化二铬,添加剂;首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨20-26小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢或耐热钢上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于100-120℃烘干2-3小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以2-3℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以3-4℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。

本发明的有益效果是:本发明的金属催化剂对载体材质要求不高,浆料涂层附着力高,且浆料与活性物质兼容性好,催化剂活性高,寿命长,适合推广使用。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。

实施例一

按照以下步骤制备金属催化剂:

1)称取活性氧化铝61.4g;硝酸铁3.9g;硝酸铝8.0g;硝酸铈8.7g;硝酸镧2.9 g;硝酸镍5.0 g;三氧化二铬4.7g,添加剂5.4g;所述添加剂为铈锆镧固熔体,其由以下重量百分比的各组分组成:三氧化二铝6-8%,氧化锆17-21%,氧化铈66-71%,氧化镧5-6%。首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨26小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢网上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于120℃烘3小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以3℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以4℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。所制备的金属催化剂经40KHz、15分钟超声波振动重量减少小于1%以下,附着力远高于国家标准。

实施例二

按照以下步骤制备金属催化剂:

1)称取活性氧化铝62g;硝酸铁3.3g;硝酸铝8.0g;硝酸铈8.7g;硝酸镧2.9 g;硝酸镍5.2 g;三氧化二铬4.5g,添加剂5.4g;首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨26小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢网上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于120℃烘3小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以3℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以4℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。

实施例三

按照以下步骤制备金属催化剂:

1)称取活性氧化铝61.4g;硝酸铁3.9g;硝酸铝8.0g;硝酸铈8.7g;硝酸镧2.9 g;硝酸镍5.0 g;三氧化二铬4.7g,添加剂5.4g;首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨26小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢网上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于100℃烘2小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以2℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以3℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。

实施例四

按照以下步骤制备金属催化剂:

1)称取活性氧化铝60g;硝酸铁5g;硝酸铝9.4g;硝酸铈7.6g;硝酸镧2.9 g;硝酸镍5.4 g;三氧化二铬4.7g,添加剂5g;首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨26小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢网上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于120℃烘3小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以3℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以4℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。

实施例五

按照以下步骤制备金属催化剂:

1)1)称取活性氧化铝60g;硝酸铁3g;硝酸铝9.4g;硝酸铈8.6g;硝酸镧2.9 g;硝酸镍6.4 g;三氧化二铬4.7g,添加剂5g;首先将硝酸铈和硝酸镧溶解于去离子水中,然后一边搅拌一边依次加入硝酸铝和活性氧化铝,再将上述原料倒入球磨机中,依次加入硝酸铁、硝酸镍、三氧化二铬和添加剂;球磨20小时制备得到催化剂浆料;

2)将步骤1)制备的催化剂浆料喷涂于不锈钢网上,然后按照以下烧结工序烧结:首先于100℃烘3小时后自然冷却,再放入网带炉上烧结,以3℃每分钟的速度升温到350℃,保温1小时;再以3℃每分钟的速度升温到500℃;保温2个小时,自然冷却到200℃以下,浸入硝酸铂水溶液中,再取出按照上述烧结工序再次烧结得到金属催化剂。

以上仅是本发明的特征实施范例,对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。

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