一种催化氧化催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:12352999阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种催化氧化催化剂的制备方法,其特征在于包括如下内容:

(1)将氧化铝、铈锆粉、拟薄水铝石、酸、水、有机溶剂助剂混合在一起,然后将混合液进行球磨,得到涂敷浆液;

(2)将堇青石蜂窝陶瓷基体浸渍在涂敷浆液中,浸渍好后取出吹去残液,干燥、焙烧,得到负载氧化铝涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体;

(3)将步骤(2)得到的载体浸渍到含活性金属助剂的盐溶液中,所述活性金属助剂为Ce、Zr、La、Mn中的一种或几种,浸渍好后取出吹去残液,干燥、焙烧;

(4)最后浸渍贵金属活性组分Pt和/或Pd,浸渍好后取出吹去残液,干燥、焙烧,即制得催化氧化催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的浆液中,以浆液的质量计,各物质的质量分数为:氧化铝20%-35%,铈锆粉末1.2%-3%,拟薄水铝石3%-6%,酸1.5%-3.5%,水60%-80%,有机溶剂助剂0.2%-2%。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的氧化铝为纳米级γ-氧化铝;所述的酸为硫酸、硝酸、柠檬酸和醋酸中的一种或几种;所述的有机助剂为聚丙烯酸铵、聚乙烯醇、尿素中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的铈锆粉中Ce和Zr的质量比为1:2-2:1。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)所述的球磨时间为4-8小时,得到固含量为15wt%-40wt%涂敷浆液,其中固体物质的平均粒径为5-15微米;涂覆浆液的pH值为3.2-4.2,25℃时粘度为15-100mPa·s。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)堇青石蜂窝陶瓷基体在涂覆氧化铝涂层前采用pH为1-3的酸溶液清洗,除去表面的杂质,然后使用压缩空气吹扫,在105-120℃烘干5-10小时。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)根据催化剂对载体上量或比表面积的需要,此涂覆过程重复1-3次,从而得到负载氧化铝涂层的堇青石蜂窝陶瓷载体。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤(2)的涂敷浆液中加入离子液体,所述的离子液体中阳离子为[emim]+或[bmim]+中的一种,阴离子为BF4-,PF6-,F-,NH2-,OH-中的一种;加入量为浸渍液总质量的2%-15%。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)以催化剂总重量计,活性金属助剂的加入量(以氧化物计)为0.5wt%-3.5wt%。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)浸渍贵金属活性组分前,将贵金属溶液的pH调整为1.8-3.5;以催化剂总重量计,贵金属活性组分加入量(以贵金属元素计)为0.05%-0.25%。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)、(3)、(4)都是在120-150℃条件下干燥5-10小时,在500-700℃条件下焙烧4-8小时。

12.一种催化氧化催化剂,其特征在于:所述的催化氧化催化剂是采用上述方法制备的,以堇青石蜂窝陶瓷为基体,基体表面依次负载有氧化铝涂层、活性金属助剂、贵金属活性组分,其中活性金属助剂为Ce、Zr、La、Mn中的一种或几种,贵金属活性组分为铂和/或钯;以催化剂总重量计,催化剂中含有堇青石蜂窝陶瓷80wt%-90wt%,氧化铝涂层8wt%-18wt%,活性金属助剂(以氧化物计)为0.5wt%-3.5wt%,贵金属活性组分(以贵金属元素计)为0.05%-0.25%;制备的催化剂的比表面积为15-30m2/g。

13.权利要求12所述催化氧化催化剂在有机废气净化中应用,其特征在于:在催化氧化含苯系物有机废气中应用,控制入口氧含量为3%-20%(v/v),非甲烷总烃浓度为2000-4000mg/m3,空速为10000-25000h-1,在入口温度160℃时去除率为40%-54%,在入口温度180℃时去除率为90%-96%,在入口温度190℃以上时去除效率>99%。

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