本发明涉及催化剂，具体地说，涉及一种非均布颗粒式燃烧催化剂及其制备方法。
背景技术：
1、大气环境保护关乎于人类的生存和根本利益。近年来，随着化石能源的持续性消耗，以及工业生产过程中排放出的大量有害气体，导致了大气的污染形势日益严重，而挥发性有机化合物(volatile organic compound，vocs)是大气污染的主要来源之一，对vocs的控制是具有挑战性的世界难题。
2、催化燃烧技术同时具备低能耗、高处理效率和无二次污染的优点，可对vocs进行大规模处理，能有效缓解vocs造成的环境污染。但催化燃烧的核心在于催化剂的设计与优化，贵金属催化剂被认为处理vocs最有效活性组分。
3、但是，贵金属资源总储量低，造成贵金属pt、pd、rh等催化剂价格不断走高，使得vocs治理催化剂成本过高，控制催化剂的成本也成了不可忽视的问题。而现有催化剂贵金属担载量高，贵金属实际利用率较低，研究开发非均布贵金属催化剂，使催化剂中贵金属发挥最大效力具有环保和经济双重意义。
4、如公开号为cn101116820a的专利，公开了一种非均布催化剂产品的主要制法，其主要通过配制活性组分混合溶液，将氧化铝载体浸渍在混合溶液中通过共浸渍竞争吸附法，沉淀法，预浸渍竞争吸附法，胶体法将活性组分浸渍在载体氧化铝上。这种方法制备的催化剂贵金属不能只分布在壳层，很难形成明显非均匀分布，且贵金属和非贵金属交叉分布，非贵金属负载量较大，很容易把贵金属活性位覆盖，损失了贵金属实际利用率。
5、公开号为cn1923360a的专利，公开了一种轴向非均布整体式催化剂，以堇青石为基体，采用特殊工艺使催化剂活性组分贵金属呈轴向非均布，主要用于核反应堆氢氧复合装置。
6、公开号为cn1227140a的专利，公开了一种硝酸尾气燃烧升温活性非均布催化剂，通过预浸渍有机含氧化合物，制备了贵金属组分在壳层径向非均布催化剂。但该催化剂主要用于500℃～750℃的高温反应体系，对于常规挥发性有机物的低温活性有待进一步改善。
7、综上，贵金属催化剂被认为是处理vocs最有效的催化剂，但贵金属价格昂贵限制了其应用。一方面，现有专利通过贵金属非均布技术降低贵金属用量、提高贵金属利用率，但为了达到必要的活性仍然存在着贵金属用量偏大，价格较高的问题；另一方面又因贵金属非均布技术活性组分总负载量较低，催化活性略显不足，使得长期稳定性和催化剂寿命受到影响。
技术实现思路
1、<本发明解决的技术问题>
2、用以解决现有技术中催化燃烧催化剂中贵金属担载量高、实际利用率低、成本偏高，非贵金属活性较差等问题。
3、<本发明采用的技术方案>
4、针对上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种非均布颗粒式燃烧催化剂及其制备方法。
5、具体内容如下：
6、第一，本发明提供了一种非均布颗粒式燃烧催化剂，包括：
7、载体、活性组分、助剂；
8、活性组分、助剂在载体内呈径向非均态分布；活性组分包括贵金属或其氧化物、过渡金属或其氧化物；助剂金属包括稀土、和/或碱金属；贵金属或其氧化物分布于壳层，助剂金属或其氧化物分布于壳层和过渡层，过渡金属或其氧化物分布于核层和过渡层。
9、第二，本发明提供了一种前述提及的非均布颗粒式燃烧催化剂的制备方法，包括如下步骤：
10、s1载体1浸渍于过渡金属前驱体中，取出、干燥、焙烧得到前体a；
11、s2将前体a浸渍于包含有助剂金属前驱体中，取出、干燥、焙烧得到前体b；
12、s3将载体2浸渍于贵金属前驱体和助剂金属前驱体的混合体系中，干燥后与黏合剂共混，制成c；s4将前体b加入c中，滚球包覆，使得c均匀包裹在前体b表面，得到前体d，前体d经焙烧得到成品。
13、<本发明达到的有益效果>
14、(1)本发明提供的催化剂中，活性组分和助剂径向呈非均匀分布：贵金属高度分散于催化剂表面壳层，工作状态下vocs气体优先吸附在催化剂表面，与分散于表面壳层的贵金属接触，这有利于vocs气体起燃，提高了贵金属利用率，使得贵金属用量明显降低。
15、(2)本发明提供的催化剂中，活性组分和助剂径向呈非均匀分布：助剂金属(稀土和碱金属)主要分布在壳层与过渡层，有利于提高贵金属储放氧能力减小活性震荡和催化剂抗积碳性能。
16、(3)本发明提供的催化剂中，活性组分和助剂呈非均匀分布：过渡金属主要分布在核层，其与贵金属不交叉接触，减少了非贵金属对贵金属活性位点的覆盖，又可以通过过渡层形成与贵金属协同作用，提高催化剂活性与稳定性。
17、(4)综上，本申请以载体通过多步浸渍和表面滚涂方法，制备的贵金属-非贵金属多组分的、非均匀分布催化剂，其具有：活性组分总负载量高、贵金属用量少、利用率高的优势；同时，贵金属避免被高负载量的非贵金属包裹的特点，使催化剂在更低的原料成本下表现出更好的催化活性和高温稳定性。
1.一种非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，载体为γ-al2o3-tio2。
3.根据权利要求1所述的非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，过渡金属包括铜、锰、铁、钴中的至少一种；和/或，过渡金属前驱体选用硝酸盐。
4.根据权利要求1所述的非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，助剂金属包括铈、镧、钠中的至少一种；和/或，助剂金属前驱体选用硝酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，贵金属包括钯、铂中的至少一种；和/或，贵金属前驱体包括硝酸盐、氯酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的非均布颗粒式燃烧催化剂，其特征在于，燃烧剂的各组分包括特征(1)至(4)中的至少一个：
7.一种如权利要求1至6中任意一项所述的非均布颗粒式燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的非均布颗粒式燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，制备方法包括特征(1)至(3)中的至少一个：
9.根据权利要求7或8所述的非均布颗粒式燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，黏合剂占c总重的5-15wt％。
10.根据权利要求7或8所述的非均布颗粒式燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，c占前体d总重的6-20wt％。