[发明专利]一种蜂窝陶瓷型整体催化剂及制备方法与应用

权利要求书

1.一种蜂窝陶瓷型整体催化剂，其特征在于所述蜂窝陶瓷型整体催化剂以蜂窝陶瓷为载体，在蜂窝陶瓷表面涂敷β分子筛作为涂层，然后在β分子筛涂层表面负载活性组分贵金属；所述的贵金属活性组分为下列一种或两种：钯或铂；所述蜂窝陶瓷型整体催化剂中，β分子筛涂层与蜂窝陶瓷的质量比为0.02～0.2∶1，贵金属与β分子筛涂层的质量比为0.02～0.2∶1。

2.如权利要求1所述的一种蜂窝陶瓷型整体催化剂，其特征在于所述的蜂窝陶瓷为堇青石蜂窝陶瓷。

3.一种如权利要求1所述的蜂窝陶瓷型整体催化剂的制备方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

(1)蜂窝陶瓷的表面活化：将蜂窝陶瓷浸泡在质量分数为10～50％的强酸溶液中，在25～90℃下浸泡2～10h，取出用去离子水洗涤至中性，干燥，在500～600℃烘焙3～12小时，得到表面活化过的蜂窝陶瓷；

(2)蜂窝陶瓷载体预处理：取表面活化过的蜂窝陶瓷用质量浓度20％～40％的模板剂水溶液中浸泡2～10h，制备预处理后的蜂窝陶瓷载体；所述模板剂水溶液中模板剂为下列之一：四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四乙基溴化铵；

(3)采取原位合成法在蜂窝陶瓷表面涂覆β分子筛：将预处理后的蜂窝陶瓷载体在β分子筛合成液中140℃晶化5～7d，使β分子筛原位生长于蜂窝陶瓷载体表面，形成负载β分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体；取出用去离子水洗涤至中性，干燥，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述负载β分子筛涂层的蜂窝陶瓷；所述β分子筛合成液为模板剂、硅源、铝源、卤化氢和水以物质的量比为0.48～0.52∶1∶0.00～0.02，0.35～0.39∶12.63～13.87的混合溶液；所述模板剂为下列之一：四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四乙基溴化铵；所述的硅源为下列之一：硅胶、硅酸或正硅酸乙酯；所述的铝源为偏铝酸钠；

(4)通过浸渍法在负载β分子筛涂层的蜂窝陶瓷表面负载贵金属组分：将负载β分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体浸入含有目标含量贵金属活性组分的贵金属盐溶液中，浸渍8～12h后取出，干燥，然后500～600℃焙烧，即得蜂窝陶瓷型整体催化剂，所述的含有目标含量贵金属盐溶液中贵金属离子理论质量与β分子筛涂层的质量比为0.02～0.2∶1，β分子筛涂层的重量为负载β分子筛涂层的蜂窝陶瓷总重量除去未涂层前蜂窝陶瓷重量的差值。

4.如权利要求3所述的蜂窝陶瓷型整体催化剂的制备方法，其特征在于所述的干燥是在100～120℃干燥8～12h。

5.如权利要求1或3所述的一种蜂窝陶瓷型整体催化剂，其特征在于所述的β分子筛合成液为全硅β分子筛合成液或高硅β分子筛合成液；所述全硅β分子筛合成液的硅源来自于硅胶、硅酸或正硅酸乙酯；所述高硅β分子筛合成液中的硅源来自于硅胶、硅酸或正硅酸乙酯，所述的铝源来自于偏铝酸钠，所述的硅源中的硅与铝源中的铝的摩尔比大于50∶1。

6.如权利要求5所述的一种蜂窝陶瓷型整体催化剂，其特征在于所述的β分子筛合成液为硅源中的硅与铝源中的铝的摩尔比大于300∶1的β分子筛合成液。

7.如权利要求3所述的一种蜂窝陶瓷型整体催化剂的制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中强酸溶液为下列之一：质量浓度为10％～50％硝酸、质量浓度为10％～50％硫酸或质量浓度为10％～50％盐酸。

8.如权利要求3所述的蜂窝陶瓷型整体催化剂的制备方法，其特征在于所述的含有贵金属活性组分的贵金属盐为铂、钯的水溶性盐或者铂、钯水溶性盐的络合物；所述铂、钯水溶性盐溶液及其络合物中贵金属离子的浓度为0.01～0.05mol/L。

9.如权利要求3所述的蜂窝陶瓷型整体催化剂的制备方法，其特征在于所述的含有贵金属活性组分的贵金属盐为硝酸钯、氯化钯或四氨基硝酸铂。

10.如权利要求1所述的蜂窝陶瓷型整体催化剂作为燃烧催化剂的应用。