[发明专利]催化剂制备方法和体系

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年2月15日提出的题为“材料制备方法”的美国临时专利申请序列号61/284329的优先权，以引用的方式将其全部并入本文，如在本文阐明一样。

发明领域

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

本发明的一个方面，提供了一种制备催化剂的方法。所述方法包含：混合催化颗粒和溶剂，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剂。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。测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渍催化剂载体。

在一些实施方式中，所述方法还包含煅烧所述浸渍后的催化剂载体的步骤。在一些实施方式中，在进行煅烧所述浸渍后的催化剂载体之前，所述方法还包含对浸渍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渍的催化剂载体以确定根据一种或多种预定的临界值其是否已经充分浸渍的步骤。在某些实施方式中，分析浸渍后的催化剂载体的步骤包含对浸渍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渍的催化剂载体根据一种或多种临界值还未充分的浸渍做出响应，所述方法还包含用催化颗粒分散体对浸渍后的催化剂进行额外浸渍的步骤。

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剂。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剂。

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，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。在某些实施方式中，测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剂，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渍催化剂载体。

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，仅仅在测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渍催化剂载体的步骤。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。