[发明专利]一种整体式蜂窝状催化剂及其制备和应用方法

权利要求书

1.一种整体式蜂窝状催化剂，其特征在于，包括：催化剂基质和活性组分；

活性组分直接负载于催化剂基质的内外表面上；

活性组分包括：过渡金属Cu和Mn以及稀土元素Ce；

催化剂基质为堇青石或碳化硅蜂窝状载体。

2.根据权利要求1所述的一种整体式蜂窝状催化剂，其特征在于，按质量比计，活性组分中，Cu：Mn：Ce＝(2～6)：(3～8)：(0.5～3)。

3.根据权利要求1所述的一种整体式蜂窝状催化剂，其特征在于，活性组分中的Cu与催化剂基质的质量比为2％～6％。

4.一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，选定催化剂基质，并进行清洗预处理；

S2，对步骤S1预处理后的催化剂基质进行吸水率测定，获得吸水量；

S3，根据预定的活性组分与催化剂基质的质量比确定溶剂量，将溶剂溶解于水中，水的量由步骤S2得到的吸水量乘以溶解系数获得，制备获得催化活性组分负载液；

S4，将清洗预处理后的催化剂基质浸入步骤S3制备的催化活性组分负载液中；

S5，将步骤S4处理后的催化剂基质取出烘干焙烧，制备获得整体式蜂窝状催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

将催化剂基质放入容器中，填加纯水淹没；将容器放入超声波清洗器中超声振荡；将催化剂基质取出并烘干；然后将催化剂基质放入稀硝酸溶液中浸泡，并加热升温至预设温度保持预设时间；将催化剂基质取出并水洗至中性，然后烘干，完成清洗预处理。

6.根据权利要求4所述的一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

测量将步骤S1处理后的催化剂基质的质量m₁，然后将催化剂基质置于容器中，加入足够体积的纯水，室温下密封静置浸泡24h以上后取出，吹干催化剂基质孔道及表面水分后称重为m₂，获得该催化剂基质的质量吸水率为M＝(m₂-m₁)/m₁×100％。

7.根据权利要求6所述的一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

已知催化剂基质质量，选取预设的Cu与催化剂基质的质量比，以Cu：Mn：Ce＝(2～6)：(3～8)：(0.5～3)的质量比计算并称取Cu(NO₃)₂·3H₂O试剂、50％Mn(NO₃)₂溶液以及Ce(NO₃)₃·6H₂O试剂，将三种试剂共同溶解至水中；其中水的量为步骤S2中所测得的催化剂基质吸水量，制备获得催化活性组分负载液。

8.根据权利要求4所述的一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

将清洗预处理后的催化剂基质浸入盛有步骤S3制备的催化活性组分负载液的容器中，浸渍过程中先将催化剂基质A面朝下进行浸渍，待负载液上升过催化剂基质1/2高度时，翻转催化剂基质使B面朝下进行浸渍，直至负载液上升过催化剂基质1/2高度时，完成活性组分前躯体的负载；

其中，催化剂基质A面和B面为催化剂基质设置有孔道口的两个表面。

9.根据权利要求4所述的一种整体式蜂窝状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

将吸收了负载液的催化剂基质于室温下风干30min～60min，然后将基质置于80℃烘箱中过夜烘干，最后将催化剂基质置于500℃下焙烧5h，完成整体式蜂窝状催化剂的制备。

10.一种整体式蜂窝状催化剂的应用方法，其特征在于，用于挥发性有机物的催化燃烧。