催化剂制备方法和体系的制作方法

专利名称：催化剂制备方法和体系的制作方法
技术领域：
本发明涉及催化剂领域。更具体的说，本发明涉及一种制备催化剂的方法。发明概述本发明的ー个方面，提供了一种制备催化剂的方法。所述方法包含混合催化颗粒和溶剤，由此形成颗粒-溶剂混合物。对所述颗粒-溶剂混合物的样品进行尺寸分布测试，由此确定颗粒-溶剂混合物的尺寸分布。如果尺寸分布在预定的临界值以下，重复混 合颗粒-溶剂混合物中的催化颗粒和溶剤。如果尺寸分布等于预定的临界值或在其以上，离心处理全部颗粒-溶剂混合物，由此在同一的容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液(supernate)和颗粒-溶剂混合物的沉淀物，其中所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体。将颗粒-溶剂混合物倾析，由此将上层清液和沉淀物分离。測定分离后的上层清液的样品的颗粒含量。基于催化剂载体的一种或多种性质确定将被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积。通过在催化剂载体上施加目标体积的分散体，使用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。在一些实施方式中，所述方法还包含煅烧所述浸溃后的催化剂载体的步骤。在一些实施方式中，在进行煅烧所述浸溃后的催化剂载体之前，所述方法还包含对浸溃后的催化剂载体进行干燥的步骤。在某些实施方式中所述干燥方法是冷冻干燥法。在某些实施方式中，所述方法还包含分析所述经浸溃的催化剂载体以确定根据ー种或多种预定的临界值其是否已经充分浸溃的步骤。在某些实施方式中，分析浸溃后的催化剂载体的步骤包含对浸溃后的催化剂载体进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试。在某些实施方式中，作为对通过分析步骤确定的经浸溃的催化剂载体根据ー种或多种临界值还未充分的浸溃做出响应，所述方法还包含用催化颗粒分散体对浸溃后的催化剂进行额外浸溃的步骤。在某些实施方式中，催化剂载体是多孔挤出物。在某些实施方式中，所述催化剂载体是块状体。在某些实施方式中催化剂载体是粉末。在某些实施方式中，混合催化颗粒和溶剂的步骤包含使用剪切混合器混合催化颗粒和溶剤。在某些实施方式中，混合催化颗粒和溶剂的步骤包含使用超声波混合催化颗粒和溶剤。在某些实施方式中，对颗粒-溶剂混合物的进行尺寸分布分析的步骤包含离心处理颗粒-溶剂混合物的样品；和对离心处理后的样品进行动态光散射(DLS)测试。在某些实施方式中，測定分离后的上层清液的颗粒含量的步骤包含计算样品中催化颗粒的重量百分比。在某些实施方式中，測定分离后的上层清液的颗粒含量的步骤包含对样品进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试。
在某些实施方式中，与溶剂混合的催化颗粒是纳米粉末。本发明的另一方面，提供了制备催化剂的方法。所述方法包含混合催化颗粒和溶齐U，由此形成颗粒-溶剂混合物。离心处理颗粒-溶剂混合物的样品。对离心处理后的样品进行动态光散射(DLS)测试，由此测定颗粒-溶剂混合物的尺寸分布。如果尺寸分布低于预定的临界值，重复颗粒-溶剂混合物中的催化颗粒和溶剂的混合。如果尺寸分布等于预定的临界值或在其以上，离心处理全部颗粒-溶剂混合物，由此在同一容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液和颗粒-溶剂混合物的沉淀物，其中所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体。将颗粒-溶剂混合物倾析，由此使上层清液从沉淀物中分离。经向催化剂载体施加的一定体积的分散体，使用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。在某些实施方式中，所述方法还包含对分离的分散体的样品进行完全干燥(dry-down)的方法，和使用完全干燥的经分离的分散体的样品进行催化颗粒的重量百分比计算，由此测定催化颗粒的重量百分比。在某些实施方式中，仅仅在測定的催化颗粒重量百分比达到预定的临界值或以上时才进行浸溃催化剂载体的步骤。在某些实施方式中，对完全干燥的经分离的分散体的样品进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试。 在本发明的又另ー个方面，提供了一种制备催化剂的方法。所述方法包括提供分散体，其中所述分散体包含分散在溶剂中的催化颗粒。基于ー种或多种催化剂载体的性质确定被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积。通过向催化剂载体施加目标体积的分散体，使用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。对浸溃后的催化剂载体进行干燥。煅烧干燥的浸溃后的催化剂载体。对煅烧的浸溃后的催化剂载体进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试以根据ー种或多种预定的临界值确定其是否已经充分浸溃。如果通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)确定根据ー种或多种临界值所述经浸溃的催化剂载体还未充分浸溃，使用催化颗粒的分散体对所述经浸溃的催化剂载体进行额外的浸溃。在某些实施方式中，所述催化剂载体是多孔挤出物。在某些实施方式中，所述催化剂载体是块状体。在某些实施方式中催化剂载体是粉末。在某些实施方式中，所述干燥方法是冷冻干燥法。在某些实施方式中，所述干燥方法是热干燥法或急骤干燥法。
附图
简介图I图解基于本发明的原理的制备催化剂方法的实施方式。图2A图解基于本发明的原理的制备分散体的方法的实施方式。图2B图解基于本发明的原理使用源于分散体的颗粒浸溃催化剂载体的方法。发明详述下面的描述使得本领域技术人员能够实施和利用本发明，并且是在专利申请和它的要求的背景下提供。对所述实施方式的不同修改对于本领域技术人员是显而易见的，并且本文的一般原理可以在其他实施方式中应用。因此，本发明的范围不被限定在所示的实施方式，而是与本文所描述的原理和特征相符合的最宽泛的范围。本文涉及颗粒和粉末。这两种术语是等价的，除了単数“粉末”明示是指颗粒的集合。本发明可以应用众多不同的粉末和颗粒。落入本发明范围的粉末可以包括但不限于下面的任ー种(a)具有平均粒度小于250纳米和在1-1百万之间的长径比的纳米结构粉末(纳米粉末);(b)具有小于I微米的平均粒度和在1-1百万之间的长径比的亚微米粉末；(C)具有小于100微米的平均粒度和在1-1百万之间的长径比的超细粉末；(d)具有小于500微米的平均粒度和在1-1百万之间的长径比的细粉末。可通过使用流程图描述所公开的各个方面。常常，可以显示出本发明公开的一方面的ー个单独的实例。但是，正如本领域技术人员所意识到的，本文所描述的原则、方法和步骤可以连续的重复或者根据需要重复以满足本文描述的需求。此外，预计本发明的特定方法可在与流程图中公开的不同的顺序下进行。于是，权利要求的范围不应当被限定于任何具体的方法步骤顺序，除非所述顺序是为权利要求的语言明确要求的。图I图解了基于本发明原理的制备催化剂的方法100的实施方式。在步骤110中,将催化颗粒和溶剂一起混合，由此形成颗粒-溶剂混合物。预计催化颗粒可以由具有催化性质的任何颗粒组成以便它们通过増加或降低改变化学反应率。在某些实施方式中，催化颗粒包含ー种或多种贵金属或由ー种或多种贵金属組成。在某些实施方式中，催化颗粒包含钼族金属的ー种，例如钌、铑、钯、锇、铱和钼。然而，其他催化颗粒 也可以使用。也可以使用各种溶剂，包括但不限干水、环己烷和甲苯。在一优选的实施方式中，颗粒和溶剂经某种形式的搅拌混合。在某些实施方式中，使用剪切混合颗粒和溶剤。在某些实施方式中，使用超声法混合所述颗粒和溶剤。在步骤120中，对颗粒-溶剂混合物的样品进行尺寸分布分析。该分析导致颗粒-溶剂混合物的尺寸分布的确定。在某些实施方式中，所述尺寸分布分析包含离心处理颗粒-溶剂混合物的样品，和对经离心处理的样品进行动态光散射(DLS)测试。然后，如果样品的尺寸分布低于预定的临界值，如虚线箭头所示，在步骤110中再一次混合颗粒-溶剂混合物中的催化颗粒和溶剂。一旦尺寸分布在预定的临界值(无论它是在初始混合步骤后还是在随后重复的混合步骤后)或以上时，在步骤130中离心处理全部的颗粒-溶剂混合物，由此在同一容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液和颗粒-溶剂混合物的沉淀物。所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体。在步骤140中，将颗粒-溶剂混合物倾析。所述倾析步骤将上层清液从沉淀物中分离。在步骤150中，測定经分离的上层清液的样品的颗粒含量。在某些实施方式中，该颗粒含量測定包含进行分离的分散体中的催化颗粒的重量百分比计算。在某些实施方式中，该颗粒含量測定包含对经分离的分散体进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试。在某些实施方式中，该颗粒含量測定包含进行重量百分比计算和ICP-MS测试。在某些实施方式中，如虚线箭头所示，如果颗粒含量不满足预定的临界值则该方法返回到开端。在某些实施方式中，如果颗粒含量不满足预定的临界值，添加额外的催化颗粒并在步骤110与分散体混合。在某些实施方式中，全新的颗粒和溶剂被用于形成全新的分散体。在步骤160中，基于催化剂载体的一种或多种性质，确定被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积。这样的性质包括但不限于载体的尺寸、载体的形状、载体的类型(例如是挤出物、粉末还是块状体)。在步骤170中，使用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。该浸溃通过向催化剂载体施加目标体积的分散体完成。在某些实施方式中，为了充分浸溃载体，重复向催化剂载体的施加分散体。在某些实施方式中，该重复通过预先測定上层清液中颗粒含量和/或催化剂载体的性质预先确定。在某些实施方式中，所述方法接着进行煅烧浸溃后的催化剂载体的步骤180。已经发现在350和550° C之间煅烧1-3小时是有利的。然而，也可以采用其他温度和时间，温度和时间的变化取决于催化颗粒和/或催化剂载体的性质。在步骤190中，分析所述经浸溃的催化剂载体以确定根据ー个或多个预定的临界值其是否已经充分浸溃。在某些实施方式中，该分析包含对所述经浸溃的催化剂载体进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试。在某些实施方式中，如果未满足临界值，该方法重复步骤170的催化剂载体的浸溃。在某些实施方式中，重复该浸溃步骤需要在步骤160中測量被施加到催化剂载体上的分散体的大概体积。如果满足临界值，则所述催化剂已经完全产生并且所述方法达到终点。
图2A图解了基于本发明的原理制备分散体的方法200a的实施方式。图2A提供了ー种图I的步骤110-150的更加详细的实施方式。于是，方法200a包含关于图I的以上讨论的全部特征。在步骤202中，提供引入的粉末。在优选的实施方式中，所述粉末包含催化颗粒。在某些实施方式中，所述粉末仅由催化颗粒组成。所述粉末既可以在周围环境也可以在惰性环境下存储和处理。在步骤204a中，所述粉末经过周围环境存储。例如，将所述粉末放置于架子上的瓶中。然后在步骤206a中的称重阶段称重所述粉末。在步骤208a中使用溶剂台向粉末添加溶剤。步骤206a和208a在露天进行。作为替代，在步骤204b中所述粉末经过惰性存储。在步骤206b中称重步骤称取期望量的粉末。使用溶剂台在步骤208b中将溶剂加入粉末。步骤206b和208b在惰性环境下在干燥箱和手套式操作箱中发生。在某些实施方式中，将惰性气体例如氩气引入到箱子中以产生和維持箱子内非常高纯度惰性气氛。该惰性气氛在处理碳化钛或纯金属粉末时是非常有用的。在步骤210中，使用剪切混合器将在步骤208中被各自引入的所述粉末和溶剂混合在一起，由此产生颗粒-溶剂混合物。如前所述，也可以使用其他形式的搅拌混合粉末和溶剤。在某些实施方式中，使用超声波将粉末和溶剂混合在一起。在步骤212中，为了确定颗粒-溶剂混合物的分散质量，使所述颗粒-溶剂混合物经过DLS阶段。在DLS阶段的步骤212-1中，从混合物得到样品。在DLS阶段的步骤212-2中，离心处理所述样品。在DLS阶段的步骤212-3中，为了測定混合物中小颗粒的尺寸分布，对离心处理后的样品进行DLS测试。在步骤212-4中，记录DLS测试的数据。在步骤212-5中，确定样品的分散质量是否是足够的。如果分散质量不是足够的，然后该方法重复210的混合步骤以便改进小颗粒的尺寸分布。如果分散质量是足够的，然后该方法接着进行步骤214，其中将整个容器的分散体混合物导入大型离心机，其迅速老化分散体。在优选的实施方式中，以约2500rpms旋转混合物。所有的大颗粒以小球的形式在底部沉降下来，由此产生良好分散和将维持数天到数周的稳定的上层清液。在步骤216中，将上层清液倾析出来，由此从较大的沉淀物中移除良好的分散体。在步骤218中，作为固体废物处理沉淀物。在某些实施方式中，如果其为非贵金属，在步骤220中的沉淀物即为废物，如果其为贵金属则在步骤222中回收。在步骤224中，倾析出的上层清液用作方法剩余部分的分散体。在步骤226中，得到分散体的样品。然后在步骤228中将样品完全干燥，其允许在步骤230中计算在样品中催化颗粒的重量百分比。在达到完全干燥的过程中，在步骤240中对样品进行ICP-MS测试。所述ICP-MS测试測定分散体中总金属含量。在步骤232中，确定计算后的重量百分比是否是足够的。如果重量百分比不够，则该方法在206a或206b的粉末称重步骤之一处重新开始。如果重量百分比是足够的，然后该方法如图2B中所示继续形成催化剂。在某些实施方式中，如果重量百分比足够，然后该粉末将在步骤238中运输。在某些实施方式中，不管步骤232的确定结构如何，即不管重量百分比是否足够，都在步骤236中对获得的样品作废弃处理。图2B图解了基于本发明原理的使用源于分散体的颗粒浸溃催化剂载体的方法200b的实施方式。图2B提供了图I的步骤160-190的更加详细的实施方式。相应的，方 法200b包含上述有关于图I的全部特征。此外，在某些实施方式中，预计在可能时方法歩骤200b在惰性环境下进行，分散体在惰性条件下储存。在步骤242中，选择催化剂载体以接受源于图2A中产生的分散体的催化颗粒。在某些实施方式中，催化颗粒将被浸溃到多孔挤出物、被涂覆到微粉末或大粉末等或者被涂覆到块状体上。在步骤244中，选择挤出物作为催化剂载体。不同的挤出物具有不同的内部容积和不同的孔尺寸。由此，为了计算在步骤246中被添加到挤出物中的分散体有多少，知道内部容积是重要的。例如，如果测定挤出物具有O. 52ml每克的内部容积，并且有100克挤出物材料，然后就可以准确确定添加多少分散体到挤出物中以占据全部孔空间。如果添加任何多于所确定的量，接着将越过初始润湿。如果添加任何少于的量，接着未达到所有可能的孔。因此，添加刚好量的分散体是重要的。在步骤248中，使用分散体的催化颗粒浸溃挤出物。预计挤出物的浸溃可以以不同方式进行。在某些实施方式中，将ー种或多种挤出物放置于具有开ロ的第一颈和具有开ロ的第二颈的实验室烧瓶中。使用橡皮塞密封第一颈的开ロ，同时真空泵连接第二颈的开ロ。烧瓶中挤出物抽真空降至近似小于500微米。在某些实施方式中，抽真空持续约10分钟到约20分钟之间，取决于烧瓶中多少挤出物和它们的总质量。对挤出物抽真空使得烧瓶的内部容积降低至允许迅速浸溃的特定压力。抽真空从挤出物的内部孔中移除全部的空气，其允许液体更加迅速的渗透到孔中。抽真空的结果，在烧瓶的剩下ー种或多种干燥的挤出物。关闭真空，例如使用ー个或多个真空阀。使用注射器向烧瓶中注射先前确定量的分散体。在某些实施方式中，使用注射器刺破橡胶塞并且注入分散体。优选的，为了确保总挤出物具有机会被浸溃，对挤出物不进行操作10-15分钟。可以使用不同的技术，取决于想要的最終产品是什么。例如，如果想要被大部分涂覆在外部的蛋壳状挤出物，可以迅速的打破真空或者根本可以避免抽真空。如果想要确保直到挤出物内部的均匀涂覆，可以让其静置更长一点时间以确保整个挤出物有机会被浸溃。在步骤250中，对浸溃的催化剂载体进行冷冻干燥。如果使用上述讨论的烧瓶，接着,通过拔出橡胶塞打破真空。将液氮注入到烧瓶中,这不同于传统的做法。传统的，如果想要冷冻干燥某些物质，将从在烧瓶中的液体开始并且将其置于装有液氮的杜瓦瓶中。在烧瓶内冻结物质时，尝试建立尽量大的表面积。一旦冻结，连接冷冻干燥器。然而，由于这些挤出物内部具有大量的液体，不能通过仅将烧瓶放到液氮杜瓦瓶中非常快地冷却它们。需要太长时间。相反，在本发明中，将液氮倒入烧瓶中，让所有物质冻结。然后，所有的液氮被允许沸腾成氮气。当在烧瓶中不再有液体时，将烧瓶连接冷冻干燥器。在某些实施方式中，所述冷冻干燥器仅仅是足够强的維持材料在烧瓶内部冻结的强的泵。它抽走全部的溶剂，例如大多数情况下是水，为了避免对泵的任何损伤，直接通过冷却指(在-50到-80° C)以便冷却指所中有的蒸汽冷凝。抽足够强的真空以保持烧瓶内部材料的冻结是非常重要的。升华率必须是材料全 程处于冻结状态下。为了确保这样，当首先开始冷却干燥时，通常将烧瓶稍微隔热并对其抽强真空。正如所注意的，烧瓶并未如其惯常那样冷，开始移除ー些隔热。当仍具有强真空并且烧瓶处于室温，则知道没有任何其他物质可以被升华，全部操作完成。在步骤252中，确定浸溃是否应当重复。例如，如果需要在挤出物上的高负载的催化剂(例如10%钼)，可能不得不重复浸溃方法若干次，因为分散体可能没有浓缩到仅需要一次暴露。在某些实施方式中，该确定是基于在步骤240中进行的ICP-MS测试。如果确定需要另外一次浸溃，接着该方法重复在步骤248中的浸溃。在某些实施方式中，在进行步骤248的浸溃之前在步骤246中再一次计算分散体的容积。如果确定不需要另外的浸溃，接着在步骤254中煅烧浸溃的挤出物。在该阶段，挤出物是已经干燥的。该煅烧步骤是硬化的步骤，使得催化颗粒粘附到载体。优选的煅烧步骤在350-550° C进行1-3小吋。取决于金属的类型，可以改变温度和加热时间。在步骤256中，为了得到关于它的元素分析和确保有足够的负载，对浸溃的挤出物的样品进行ICP-MS测试。在步骤258中，确定在催化剂载体上是否有足够的负载。如果没有足够的负载，然后该方法重复步骤248的载体的浸溃。如果有充足的负载，然后在步骤260中将浸溃载体转到成品库。在一些实施方式中，在步骤262使用粉末或块状体作为催化剂载体。在步骤264，在收集了特定量的希望用催化剂颗粒涂覆的粉末或块状体后，计算充分浸溃载体需要的体积，类似步骤246。在步骤266中，使用为分散体的第二组分和载体混合。在某些实施方式中，分散体包含分散在液体中的催化剂纳米颗粒。将分散体和载体混合，不管它是大载体、微粉末或者块状体。该混合步骤使用催化颗粒浸溃载体。在步骤268中，对浸溃载体进行冷冻干燥，例如在步骤250中。然而，预计可以使用其他干燥方法代替冷冻干燥，例如热干燥法或急骤干燥法。热干燥法包含任何在高于室温但不高于煅烧温度的温度下移除溶剂的任何方法。例如，如果想要移除水，可以在110° C、环境压力下使用热干燥步骤和仅使其烘焙1-2小时直到所述材料是干燥的。所述急骤干燥方法包含在煅烧温度或更热的温度下移除溶剂的任何操作。例如，可以将炉子设定在550° C。然后将浸溃混合物放置到炉子中。所述溶剂足够迅速蒸发以限制溶剂蒸发的毛细力，使得可以比使用缓慢加热干燥方法更迅速地在原位冻结材料或者固定材料在原位置。在某些实施方式中，使用热干燥方法或者急骤干燥方法代替在步骤250中和/或在步骤268中的冷冻干燥方法。在步骤270中，如在步骤254中那样煅烧载体。为了得到它的元素分析和确保足够的负载，在步骤272中对载体的样品进行ICP-MS测试。在步骤274中，确定在催化剂载体上是否有足够的负载。如果没有足够的负载，则重复载体的浸溃。在某些实施方式中，该重复浸溃始自在步骤264中计算充分浸溃载体需要的容积。在某些实施方式中，该重复浸溃步骤转到在步骤266中的分散体和载体的混合。如果充分浸溃，然后浸溃的载体在步骤260中转到成品库。在本发明中，为了确定在浸溃载体中使用的分散体的合适的量，使用催化剂载体的ー种或多种性质。当不想使用任何比内部容积多或少的分散体吋，确定挤出物中的内部容积是特别有用的。如果使用任何多于内部容积的分散体，然后冒着毛细カ将材料从挤出物中拉出的风险。如果使用任何少于内部容积的分散体，然后没有使用所有的孔，并且因此没有给自己最好的浸溃机会。为了确定将进行浸溃的大约数量，本发明还在浸溃步骤之前使用ICP-MS方法。 在某些使用陶瓷块状体作为催化剂载体的实施方式中，将块状体浸入分散体中，但不适用冷冻干燥方法。相反，使用热干燥或者急骤干燥方法。在某些实施方式中，可以使用浸溃的挤出物浸溃块状体。例如，如果在步骤258中确定在挤出物上有足够的负载，则这些浸溃的挤出物被用于浸溃块状体，因为挤出物在内部用催化颗粒涂覆。挤出物被粉碎成粉末(例如10微米粉末或40微米粉末)。该粉碎的粉末包含催化颗粒。所述粉末随后进入到用于涂覆块状体的浆料中。已经结合详述就具体的实施方式描述了本发明以便方便理解本发明的结构和操作的原理。本文对具体实施方式
和它的详述不是意在限定关于附加权利要求的范围。在不偏离如权利要求中所定义的本发明的精神和范围内，可以对实施方式做出的其他各种变化对于本领域技术人员是显而易见的。
权利要求
1.制备催化剂的方法，其中所述方法包含 混合催化颗粒和溶剂，由此形成颗粒-溶剂混合物； 对颗粒-溶剂混合物样品进行尺寸分布分析，由此测定颗粒-溶剂混合物的尺寸分布； 如果尺寸分布在预定的临界值以下，重复在颗粒-溶剂混合物中催化颗粒和溶剂的混合； 如果尺寸分布等于预定的临界值或在其以上，离心处理总颗粒-溶剂混合物，由此在同一容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液和颗粒-溶剂混合物的沉淀物，其中所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体； 倾析颗粒-溶剂混合物，由此将沉淀物和上层清液分离； 测定分离后的上层清液的颗粒含量； 基于催化剂载体的一种或多种性质，确定将被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积；和 通过将目标体积的分散体施加到催化剂载体上用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。
2.根据权利要求I所述的方法，还包括煅烧浸溃后的催化剂载体的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括在煅烧所述浸溃后的催化剂载体步骤前对浸溃后的催化剂载体进行干燥方法的步骤。
4.权利要求3所述方法，其中所述干燥方法是冷冻干燥法。
5.权利要求I所述方法，还包含分析浸溃后的催化剂载体以确定根据一个或多个预定的临界值其是否已经充分浸溃的步骤。
6.权利要求5所述方法，其中分析浸溃后的催化剂的步骤包含对浸溃后的催化剂载体进行电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试。
7.权利要求5所述方法，所述方法还包含使用催化颗粒的分散体进行额外的浸溃后的催化剂载体的浸溃的步骤，以对经分析步骤确定浸溃的催化剂载体根据一个或多个预定的临界值还未充分浸溃作出响应。
8.权利要求I所述方法，其中催化剂载体是多孔挤出物。
9.权利要求I所述方法，其中催化剂载体是块状体。
10.权利要求I所述方法，其中催化剂载体是粉末。
11.权利要求I所述方法，其中混合催化颗粒和溶剂的步骤包括使用剪切混合器混合催化颗粒和溶剂。
12.权利要求I所述方法，其中混合催化颗粒和溶剂的步骤包括使用超声波混合催化颗粒和溶剂。
13.权利要求I所述方法，其中对颗粒-溶剂混合物样品进行尺寸分析的步骤包含 离心处理颗粒-溶剂混合物样品；和 对离心处理后的样品进行动态光散射测试(DLS)。
14.权利要求I所述的方法，其中测定分离后的上层清液的颗粒含量的步骤包含计算样品中催化颗粒的重量百分比。
15.权利要求I所述方法，其中测试分离后的上层清液的颗粒含量的步骤包含对样品进行电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试。
16.权利要求I所述方法，其中与溶剂混合的催化颗粒是纳米粉末。
17.制备催化剂的方法，其中所述方法包含 混合催化颗粒和溶剂，由此形成颗粒-溶剂混合物； 离心处理颗粒-溶剂混合物样品； 对离心处理后的样品进行动态光散射(DLS)测试，由此确定颗粒-溶剂混合物的尺寸分布； 如果尺寸分布在预定的临界值以下，重复在颗粒-溶剂混合物中催化颗粒和溶剂的混合； 如果尺寸分布等于预定的临界值或在其以上，离心处理总颗粒-溶剂混合物，由此在同一容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液和颗粒-溶剂混合物的沉淀物，其中所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体； 倾析颗粒-溶剂混合物，由此将沉淀物和上层清液分离；和 通过将一定体积的分散体施加到催化剂载体上用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体。
18.权利要求17所述的方法，还包括 对分离后的分散体的样品进行完全干燥的工艺；和 使用完全干燥的分离后的分散体的样品进行催化颗粒重量百分比计算，由此确定催化颗粒的重量百分比。
19.权利要求18所述方法，其中只有测定的催化颗粒的重量百分比等于预定的临界值或在其以上时，才进行浸溃催化剂载体的步骤。
20.权利要求18所述方法，还包含对完全干燥的分离后的分散体的样品进行电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试的步骤。
21.制备催化剂的方法，其中所述方法包含 提供包含分散在溶剂中的催化颗粒的分散体； 基于催化剂载体的一种或多种性质确定将被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积；和 通过将目标体积的分散体施加到催化剂载体上用分散体中的催化颗粒浸溃催化剂载体； 对浸溃后的催化剂载体进行干燥工艺； 煅烧干燥的浸溃后的催化剂载体； 如果根据一个或多个预定的临界值已经充分浸溃，对煅烧后的浸溃的催化剂载体进行电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试；和 如果根据一个或多个临界值通过电感耦合等离子体质谱法确定浸溃后的催化剂载体还未充分浸溃，使用催化颗粒的分散体对所述浸溃后的催化剂载体进行额外的浸溃。
22.权利要求21所述的方法，其中催化剂载体是多孔挤出物。
23.权利要求21所述方法，其中催化剂载体是块状体。
24.权利要求21所述方法，其中催化剂载体是粉末。
25.权利要求21所述方法，其中干燥方法是冷冻干燥法。
26.权利要求21所述方法，其中干燥方法是热干燥法或者急骤干燥法。
全文摘要
一种制备催化剂的方法，包含混合催化颗粒和溶剂，由此形成颗粒-溶剂混合物；对颗粒-溶剂混合物样品进行尺寸分布分析，由此测定颗粒-溶剂混合物的尺寸分布；如果尺寸分布在预定的临界值以下，重复在颗粒-溶剂混合物中催化颗粒和溶剂的混合；如果尺寸分布等于预定的临界值或在其以上离心处理总颗粒-溶剂混合物，由此在同一容器中形成颗粒-溶剂混合物的上层清液和颗粒-溶剂混合物的沉淀物，其中所述上层清液包含包括催化颗粒和溶剂的分散体；倾析颗粒-溶剂混合物，由此将沉淀物和上层清液分离；测定分离后的上层清液的颗粒含量；基于催化剂载体的一种或多种性质确定将被施加到催化剂载体上的分散体的目标体积；和通过将目标体积的分散体施加到催化剂载体上用分散体中的催化颗粒浸渍催化剂载体。
文档编号B01J21/06GK102834173SQ201080063826
公开日2012年12月19日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月15日
发明者D·利蒙 申请人:Sdc材料公司