[发明专利]一种在PTC表面涂覆催化剂粉末的方法

说明书

本发明涉及一种在PTC表面涂覆催化剂粉末的方法，所述方法为：在PTC表面依次制备基底涂层和催化剂中间涂层，然后在中间涂层上涂覆催化剂浆液，经过烘干、焙烧后得到表面涂覆催化剂粉末的PTC产品。本发明以PTC做骨架和恒温加热源，将催化剂粉末负载在上面，实现催化氧化功能，具备加热温度稳定、安全可靠、体积小巧的优点。通过在PTC表面依次制备基底涂层、中间涂层和催化剂涂层，并调整三者的成分，大大增强了催化剂涂层和PTC的结合力，克服了现有方法中涂层结合不稳固易脱落的问题，同时实现了对催化剂的充分利用，增加了经济效益，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机物净化领域，具体涉及一种在PTC表面涂覆催化剂粉末的方法。

背景技术

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是空气中主要污染物之一，VOCs种类众多，常见的有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、多环芳烃、烷烃烯烃等，多来自装修材料家具的散发、吸烟烟雾、厨房油烟、卫生间异味等。

PTC是由钛酸钡(或锶、铅)为主成分，添加少量施主(Y、Nb、Bi、Sb)、受主(Mn、Fe)元素，以及玻璃(氧化硅、氧化铝)等添加剂，经过烧结而成的半导体陶瓷。

PTC属恒温加热电阻具有恒温发热特性，其原理是PTC(Positive TemperatureCoefficient)热敏电阻加电后自热升温使阻值进入跃变区，恒温加热PTC热敏电阻表面温度将保持恒定值，该温度只与PTC热敏电阻的居里温度和外加电压有关，而与环境温度基本无关。PTC恒温加热电阻的表面温度维持在居里温度左右(一般在250℃上下)。且具备恒温功能，安全性高。常用在家用电暖器、空调、新风净化机等需要加热的电器中。

研究表明，很多催化剂粉末T90氧化分解温度都低于PTC居里温度，可以用PTC做恒温加热源，实现催化氧化功能，具备加热温度稳定、安全可靠、体积小巧的优点。

然而，将催化剂粉末直接配制浆液涂覆在PTC上时，由于催化剂颗粒的存在，其与PTC电阻直接接触，降低了涂层和PTC电阻的结合力，二者结合不够稳固，工作时温度的变化极易使涂层脱落。另外，将催化剂负载在PTC电阻上后，工作时只有涂层表面的催化剂发挥作用，而与基底结合的部分催化剂难以实现有效利用，当负载价值较高的催化剂时，例如金、铂等贵金属催化剂，无形中增加了催化成本，经济效益不佳。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在PTC表面涂覆催化剂粉末的方法，实现了催化剂涂层与PTC基底牢固的结合，同时实现了对催化剂的高效利用，具有良好的经济效益和应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种在PTC表面涂覆催化剂粉末的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在PTC表面制备基底涂层；

(2)在步骤(1)得到的基底涂层上制备催化剂中间涂层；

(3)在步骤(2)得到的中间涂层上涂覆催化剂浆液，经过烘干、焙烧后得到表面涂覆催化剂粉末的PTC产品。

本发明首先在PTC表面制备基底涂层，基底涂层中不含有催化剂颗粒，只包括粘结剂和分散剂，其有效的克服了催化剂颗粒对涂层结合力的影响，使得基底涂层和PTC基底获得了良好的结合力。其次，本发明在基底涂层上制备催化剂中间涂层，中间涂层中含有少量的催化剂颗粒(纳米级)，其实现了基底涂层和催化剂涂层的有效过度，实质上增强了二者之间的结合力。最后，本发明在中间涂层上制备催化剂涂层，在具备良好结合力的同时，几乎实现了催化剂的100％利用。

根据本发明，按质量百分含量计，步骤(1)所述基底涂层的成分包括：聚乙烯醇5-20％，铝溶胶或硅溶胶40-60％，余量为水。