[发明专利]堆叠催化剂纤维的三维结构化多孔催化剂整料

权利要求书

1.由一根或多根连续纤维或堆叠单独纤维制成的具有小于1mm的纤维直径的负载型催化剂的堆叠催化剂纤维的三维结构化多孔催化剂整料，其中所述堆叠催化剂纤维排列在规则的反复堆叠模式的纤维层中以形成三维结构化整料，且其中在各堆叠纤维层中至少50重量％的纤维互相平行并在空间上互相分开排列或以蜘蛛网图案排列，且其中所述整料的侧面抗碎强度为至少60N，其中所述整料由负载在无机氧化物催化剂载体粒子上的催化活性金属或金属合金形成，由预制催化剂的粉末开始，其可通过包含下列步骤的方法获得：

a)制备预制负载型催化剂的粉末在液体稀释剂中的悬浮糊料，其中催化活性金属的金属粒子、催化活性金属合金的金属合金粒子和/或催化活性金属或金属合金的金属氧化物粒子负载在无机氧化物催化剂载体粒子上，且所述悬浮糊料任选进一步包含粘结剂材料，所述悬浮糊料中的所有粒子具有通过筛分粒子或通过摄影技术测得的0.5至500μm的数均粒度，

b)经由一个或多个具有小于1mm的最大直径的喷嘴挤出步骤a)的糊料以形成纤维，并沉积挤出的纤维以形成三维多孔催化剂整料前体，

c)干燥所述多孔催化剂整料前体以除去液体稀释剂，

任选地，还原所述多孔催化剂整料前体中的金属氧化物以形成催化活性金属或金属合金，其中不进行在高于1000℃的温度下对所述多孔催化剂整料前体或多孔催化剂整料的温度处理。

2.权利要求1的催化剂整料，其中所述催化剂整料的侧面抗碎强度为构成所述催化剂整料的单独纤维的侧面抗碎强度的至少两倍。

3.权利要求1的催化剂整料，其中所述侧面抗碎强度为至少100N。

4.权利要求3的催化剂整料，其中所述侧面抗碎强度为至少300N。

5.权利要求1至4之一的催化剂整料，其中所述纤维直径为0.2至小于1.0mm。

6.权利要求1至4之一的催化剂整料，其是具有圆形或椭圆形横截面的圆柱体、长方体、球体、椭圆体、平片或多边形的形式。

7.权利要求1至4之一的催化剂整料，其中至少50重量％的纤维作为互相平行并在空间上互相分开的线性条束排列，或其中堆叠多个蜘蛛网图案，其中各层中的条束方向不同于相邻层中的方向，以产生具有相邻层的条束的接触点的多孔结构。

8.权利要求7的催化剂整料，其中至少70重量％的纤维作为互相平行并在空间上互相分开的线性条束排列，或其中堆叠多个蜘蛛网图案，其中各层中的条束方向不同于相邻层中的方向，以产生具有相邻层的条束的接触点的多孔结构。

9.权利要求1至4之一的催化剂整料，其具有至少10个堆叠纤维层。

10.权利要求9的催化剂整料，其具有至少20个堆叠纤维层。

11.权利要求1至4之一的催化剂整料，其具有0.027cm³至125m³的体积。

12.权利要求1至4之一的催化剂整料，其具有通过Hg-PV或HE-密度测定的至少20％的孔隙率。

13.权利要求12的催化剂整料，其具有通过Hg-PV或HE-密度测定的至少30％的孔隙率。

14.权利要求1至4之一的催化剂整料，其中所述催化活性金属选自Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Al₂O₃、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、La、Hf、W、Re、Ir、Pt、Au、Pb和Ce及其混合物或合金。