一种贵金属催化剂及其制备方法与流程

文档序号:11905545阅读:674来源:国知局

本发明涉及金属催化领域,具体涉及一种贵金属催化剂及其制备方法。



背景技术:

贵金属整体式催化剂是涉及到催化反应工业中一类重要的催化剂,广泛应用于汽车尾气净化,工业烟气脱硝脱硫及挥发性有机物的消除等领域。贵金属整体式催化剂通常由贵金属活性组分、载体和涂层组成。其中贵金属活性组分是催化剂中起催化活性的主体,其分布状态及本体性质决定着催化剂的活性、选择性及寿命等参数;载体的作用是承载涂层和活性组分的同时,为催化反应提供合适的流体通道。载体具有较小的比表面积,贵金属活性组分很难附着在载体上,因此一般采用金属氧化物作为涂层黏结载体和活性组分。此外部分涂层采用具有催化活性的金属氧化物,从而使涂层具有一定的助催化效应,提高了催化剂整体的活性、选择性或者寿命。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种贵金属催化剂及其制备方法。

本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种贵金属催化剂及其制备方法,包括以下成分:复合载体、活性组分和助剂,复合载体为堇青石蜂窝陶瓷,活性组分为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝、硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸铂、硝酸钯的混合物,过渡金属氧化物上的贵金属。

优选的,所述贵金属为Ag、Pt、Ru、Pd或Rh中的任意一种或者至少两种的混合物。

优选的,所述助剂为碱金属、碱土金属、IB、IIB、VB、VIIB、VIII、IIIA、IVA或镧系元素化合物中的至少一种。

一种所述贵金属催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)、将复合载体、活性组分和助剂分别称重,之后分别磨碎;

(2)、将磨成的粉末置入反应罐中,加入去离子水,搅拌溶解;

(3)、将反应罐加热到45-60°,之后冷却至室温并静置得到沉淀物;

(4)、将沉淀物置入干燥箱内干燥,将干燥后固态物进行置入造粒机中造粒;

(5)、将造粒后的颗粒置入压片机中压片成型;

(6)、将成型的物料放入马弗炉进行灼烧。

优选的,所述步骤(4)干燥后的固态物中可添加淀粉。

优选的,所述步骤(6)物料在马弗炉进行灼烧时升温至400-450℃,升温时间为20-30分钟;保持恒温,恒温时间为3-5小时;降温至180-200℃,降温时间为2-3小时。

有益效果是:本发明提出的贵金属催化剂的制备方法,可降低制粒的堆积密度,减轻催化剂的重量,降低催化剂的生产成本。载体-活性组分之间的结合强度大大提升,所制备的贵金属整体式催化剂具有良好的反应性及稳定性,贵金属整体式催化剂的活性组分分布均匀,负载量可控,并且克服了堇青石蜂窝陶瓷载体与活性组分结合强度低、溶液浸渍法制备整体式催化剂存在的掉粉及堇青石蜂窝陶瓷载体通道被活性组分阻塞的问题,有利于传质传热以及动量传递。并且通过可溶性淀粉作为造孔剂,原料容易得到,成本低。

具体实施方式

实施例1

下面详细说明本发明的优选实施方式。

本发明一种贵金属催化剂及其制备方法的具体实施方式:一种贵金属催化剂及其制备方法,包括以下成分:复合载体、活性组分和助剂,复合载体为堇青石蜂窝陶瓷,活性组分为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝、硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸铂、硝酸钯的混合物,过渡金属氧化物上的贵金属Ag。所述助剂为碱金属。

一种贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、将复合载体、活性组分和助剂分别称重,之后分别磨碎;(2)、将磨成的粉末置入反应罐中,加入去离子水,搅拌溶解;(3)、将反应罐加热到45°,之后冷却至室温并静置得到沉淀物;(4)、将沉淀物置入干燥箱内干燥,干燥后的固态物中可添加淀粉,将干燥后固态物进行置入造粒机中造粒;(5)、将造粒后的颗粒置入压片机中压片成型;(6)、将成型的物料放入马弗炉进行灼烧,物料在马弗炉进行灼烧时升温至400℃,升温时间为20分钟;保持恒温,恒温时间为3小时;降温至180℃,降温时间为2小时。

实施例2

涉及金属催化领域,包括以下成分:复合载体、活性组分和助剂,复合载体为堇青石蜂窝陶瓷,活性组分为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝、硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸铂、硝酸钯的混合物,过渡金属氧化物上的贵金属为Ag、Pt、Ru、Pd、Rh中的混合物。所述助剂为碱金属、碱土金属、IB、IIB、VB、VIIB、VIII、IIIA、IVA、镧系元素化合物中的混合物。

一种贵金属催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)、将复合载体、活性组分和助剂分别称重,之后分别磨碎;(2)、将磨成的粉末置入反应罐中,加入去离子水,搅拌溶解;(3)、将反应罐加热到60°,之后冷却至室温并静置得到沉淀物;(4)、将沉淀物置入干燥箱内干燥,干燥后的固态物中可添加淀粉,将干燥后固态物进行置入造粒机中造粒;(5)、将造粒后的颗粒置入压片机中压片成型;(6)、将成型的物料放入马弗炉进行灼烧,物料在马弗炉进行灼烧时升温至450℃,升温时间为30分钟;保持恒温,恒温时间为5小时;降温至200℃,降温时间为3小时。

实施例3

涉及金属催化领域,包括以下成分:复合载体、活性组分和助剂,复合载体为堇青石蜂窝陶瓷,活性组分为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝、硝酸锆、硝酸铈、硝酸镧、硝酸铂、硝酸钯的混合物,过渡金属氧化物上的贵金属Ag、Pt、Ru、的混合物。所述助剂为碱金属、碱土金属、IB、IIB、VB、的混合物。

一种贵金属催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)、将复合载体、活性组分和助剂分别称重,之后分别磨碎;(2)、将磨成的粉末置入反应罐中,加入去离子水,搅拌溶解;(3)、将反应罐加热到45°,之后冷却至室温并静置得到沉淀物;(4)、将沉淀物置入干燥箱内干燥,干燥后的固态物中可添加淀粉,将干燥后固态物进行置入造粒机中造粒;(5)、将造粒后的颗粒置入压片机中压片成型;(6)、将成型的物料放入马弗炉进行灼烧,物料在马弗炉进行灼烧时升温至450℃,升温时间为20分钟;保持恒温,恒温时间为5小时;降温至180℃,降温时间为2小时。

经过上述工艺步骤后,得到的催化剂载体-活性组分之间的结合强度大大提升,所制备的贵金属整体式催化剂具有良好的反应性及稳定性,贵金属整体式催化剂的活性组分分布均匀,负载量可控,并且克服了堇青石蜂窝陶瓷载体与活性组分结合强度低、溶液浸渍法制备整体式催化剂存在的掉粉及堇青石蜂窝陶瓷载体通道被活性组分阻塞的问题,有利于传质传热以及动量传递。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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