[发明专利]一种金属基底催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及催化技术领域，尤其涉及一种金属基底催化剂的制备方法。采用等离子体喷涂技术制备的催化剂涂层附着力强，能够提高催化剂的活性与稳定性。本发明实施例提供一种金属基底催化剂的制备方法，包括：将催化剂前驱体作为喷涂粉通过等离子体喷涂设备喷涂至金属基底表面形成催化剂涂层，其中，所述催化剂前驱体由微米球颗粒组成，所述微米球颗粒具有多孔结构。本发明实施例应用于金属基底催化剂的生产制造。

技术领域

本发明涉及催化技术领域，尤其涉及一种金属基底催化剂的制备方法。

背景技术

催化剂在化工生产、科学实验和日常生活中均具有广泛的应用，尤其应用于新型燃料的催化燃烧，例如，甲醇、甲烷和乙醇等燃料的催化燃烧成为研究的重点。

催化剂又称为触媒，在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，自身的质量和性质在反应前后都没有发生变化，因此，催化剂的重复利用显得尤为重要。金属基底催化剂具有良好的机械强度和耐高温性能，成为研究的热点，现有技术中，金属基底催化剂通常采用浸渍法进行制备，然而，所获得的金属基底表面的催化剂涂层附着力较差，容易发生脱落，稳定性差，从而使得金属基底催化剂的催化活性降低，难以实现重复利用。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种金属基底催化剂的制备方法，采用等离子体喷涂技术制备的催化剂涂层附着力强，能够提高催化剂的活性与稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种金属基底催化剂的制备方法，包括：

将催化剂前驱体作为喷涂粉通过等离子体喷涂设备喷涂至金属基底表面形成催化剂涂层，其中，所述催化剂前驱体由微米球颗粒组成，所述微米球颗粒具有多孔结构。

优选的，所述催化剂前驱体通过如下步骤制备获得：

将含有催化活性成分的化合物、造孔剂和溶剂混合研磨制成浆液；

对所述浆液进行喷雾造粒，并在预设温度下煅烧预设时间。

可选的，所述造孔剂为淀粉或/和聚乙二醇。

优选的，所述预设温度为400-800℃，所述预设时间为2-3h。

可选的，所述微米球颗粒的直径为10-100微米，所述多孔结构的孔径为5-100nm，孔容为0.1-0.8cm³/g。

优选的，所述金属基底为金属蜂窝基底。

可选的，所述金属蜂窝基底的蜂窝孔的目数为100-600，孔壁厚度小于1mm。

优选的，所述金属蜂窝基底包括蜂窝状结构体，所述蜂窝状结构体包括沿所述蜂窝孔的径向方向延伸的裸露表面，在喷涂过程中，将所述等离子体喷涂设备的喷枪出口朝向所述蜂窝状结构体的裸露表面旋转喷涂，所述等离子体喷涂设备的喷涂方向与所述蜂窝状结构体的裸露表面所在的平面之间的夹角在预设范围内连续变化。

进一步优选的，所述预设夹角范围为30-150度。

可选的，连续变化的速率为10-50度/min。

优选的，所述方法还包括：在所述催化剂前驱体中添加辅助喷涂粉体，所述辅助喷涂粉体由实心微米球颗粒组成。

可选的，所述等离子体喷涂设备的喷涂温度小于所述催化剂前驱体的熔点。

优选的，所述等离子体喷涂设备的气流量为50-200L/min。

可选的，所述等离子体喷涂设备的送粉量为5-100g/min。