[发明专利]一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法，可针对不同的反应制备所需的蜂窝陶瓷催化剂。 

背景技术

蜂窝陶瓷载体自60年代出现以来，广泛应用于汽车尾气、石油、化工、电线电缆、油漆、涂料等工业有机废气净化，是环保工业、化学工业净化废气的理想载体。近年来，随着对蜂窝陶瓷催化剂研究的不断深入，蜂窝陶瓷载体在加氢、费托合成、煤液化、脱硝等领域有着很好的应用前景。 

由于陶瓷载体的比表面积较小，在实际应用中通常在其表面涂覆催化剂涂层，涂层一般占载体质量的5%～20%，比表面积为10～60 m²/g。根据不同的反应需要，涂层所用材料通常包括氧化铝、氧化硅、氧化钛和分子筛等。蜂窝陶瓷催化剂的应用效果与催化剂涂层和基体的结合强度密切相关，如果涂层与基体的结合强度低，则涂层在高空速气流的冲刷及热冲击下容易龟裂、剥落，造成催化剂的失活。因此，涂层与基体紧密结合是保证蜂窝陶瓷催化剂长期稳定运行的关键。 

涂层型蜂窝陶瓷催化剂的制备方法通常包括：预处理蜂窝陶瓷；直接将催化剂负载在预处理后的蜂窝陶瓷上或者将催化剂载体负载在预处理后的蜂窝陶瓷上，再将活性组分负载在涂有载体涂层的蜂窝陶瓷基体上。 

预处理可清洁蜂窝陶瓷基体和使蜂窝陶瓷基体具有一定的粗超度。CN1453072A的制备方法是先将堇青石蜂窝陶瓷载体经水洗预处理，干燥和焙烧后再负载催化剂或催化剂载体。 

CN101138728A采用的预处理方式：将堇青石蜂窝陶瓷在浓度5%～15%的硝酸溶液中煮沸2～4小时，再用纯水清洗至pH值为6～7，于空气中180～250℃下干燥2～4小时。采用这种方式可以有效的清洁堇青石蜂窝陶瓷载体表面、提高了催化剂载体的比表面积，但在强酸和高温的环境下长时间浸泡将使堇青石蜂窝陶瓷的强度下降，催化剂不能够长期稳定运行。 

CN101376103A报道了一种汽车尾气净化催化剂载体的预处理方法，该方法采用堇青石蜂窝陶瓷作为载体，包括以下步骤：将所述载体进行焙烧后冷却至室温，放入温度为50～100℃的，加入非离子表面活性剂的金属硝酸盐溶液中浸渍后干燥。采用该种方法并不能有效的清洁堇青石蜂窝陶瓷载体。 

将催化剂或者催化剂载体负载在预处理后的蜂窝陶瓷上的方法通常是将催化剂或者催化剂载体球磨制成具有一定粘度的浆液，然后将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷浸渍于浆液中，取出，经干燥和焙烧后即可。 

CN1092697A公开了一种废气净化催化剂的制备方法：首先将作为催化材料的贵金属如Pd和Pt，或与该贵金属结合的钙钛矿型复合氧化物，混合或固定于g-Al₂O₃基面涂层材料上，g-Al₂O₃具有约150 m²/g的比表面积。所得的混合物进行初级碾磨，得到一种平均直径范围约10-15um的基面涂层浆料。随后将基面涂层浆料涂覆在载体上。 

CN1453072A公开了一种在蜂窝载体上负载汽车尾气净化催化剂的方法，其特征在于该方法中是将汽车尾气净化催化剂或催化剂担体与去离子水混合，调节pH=1-7，湿法球磨为固含量20-45 %、颗粒粒径为1-10μm的浆料，负载于堇青石蜂窝载体上，干燥和焙烧。 

CN1436594A所述的一种含贵金属的废气净化催化剂的制备方法：含有锆、铈或镧中的一种或几种元素的盐溶液经抽滤、洗涤至含水率为40～80%的湿滤饼；将该湿滤饼与拟薄水铝石的浆液混合，经干燥和焙烧后得到复合氧化铝；复合氧化铝浸渍Pt、Pd溶液，经干燥和焙烧后得到催化剂；将该催化剂与去离子水混合，湿法球磨，得到的颗粒粒径为1～10um的催化剂浆液；在该浆液中加入适量的表面活性剂后方可进行涂覆。 

CN1453073A所述的一种负载汽车尾气催化剂在蜂窝载体上的方法：用一种经助剂改性的复合氧化铝为基质得到的含贵金属催化剂与表面活性剂溶液混合的浆液，然后负载于用水清洁处理的堇青石蜂窝载体上。其中催化剂浆料是将助剂、拟薄水铝石及活性组分等放入球磨机中湿法球磨制备，所得浆料的粒径为1-10um。