[发明专利]一种甲醇常温燃烧用的催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种甲醇常温燃烧用的催化剂及其制备方法。该方法采用喷射装置将含有贵金属离子的溶液喷在载体上，然后进行煅烧和还原反应，将贵金属从离子形态转变成单质均匀分散在载体表面。本发明使用的载体为圆球状，可以使贵金属分布更均匀，分散度越高，催化剂活性越好，甲醇起燃越快。本发明提供的方法中，载体材料不仅降低了贵金属在催化剂中的用量，同时提高了催化剂的催化性能，提高了催化剂的稳定性。催化剂制备的效率高，可用于较大量地制备该类催化剂。

技术领域

本发明涉及催化技术领域，具体涉及一种甲醇常温燃烧用的催化剂及其制备方法。

背景技术

随着新能源技术的发展，甲醇由于性价比高、原料易得、汽化潜热大、十六烷值底等特点，广泛应用于各领域。在工业废气处理中，民用取暖设备中又或者是燃料电池等领域，甲醇燃烧催化剂一直是研究的热点。

从现有的技术来看，存在诸多问题，首当其冲的便是如何使甲醇可以在常温下快速起燃，无需外部加热，达到节约能源提高效率的目的。除此之外，贵金属作为催化剂中有效的活性组分，价格高昂，如何在成本相同的情况下，提高贵金属的催化效率和活性也是关键问题。

发明内容

因此，本发明提供一种甲醇常温燃烧用的催化剂及其制备方法，该催化剂能够实现液态燃料无外供热快速启动，具有高的热效率和燃料转化率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种甲醇常温燃烧催化剂，包含贵金属组分和载体；所述贵金属组分的质量占比为0.01-0.5％，所述载体的质量占比为99.5-99.99％。

进一步地，所述贵金属组分为铂、钯、钌、铑中的至少一种。

进一步地，所述载体为氧化铝、氧化钛中的一种或二者的结合。

进一步地，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S10：用离子水或无水乙醇配置含贵金属离子的溶液；

S20：将所述含贵金属离子的溶液通过喷雾装置喷到载体上，喷雾过程中，载体不断均匀翻动；喷完后在室温下晾干12h，然后在100-180℃的条件下烘干4-12h，最后在400-600℃的条件下恒温煅烧3-10h；得到氧化态的催化剂；

S30：将所述氧化态的催化剂还原得到催化剂。

进一步地，所述含贵金属离子的溶液中，贵金属离子的质量占比为0.05％-1％。所述含贵金属离子的溶液的配置方法为：将氯铂酸、氯化钯、氯化钌、氯化铑中的一种或多种溶解于去离子水中。

进一步地，所述载体是直径为3-5mm的球体，比表面积在200m²/g以上。

综上所述，本发明提供的催化剂及其制备方法如下一个或多个优点或有益效果：

1.本发明提供的催化剂可以使甲醇在常温下起燃，可以快速由室温上升到800℃的高温，简化了甲醇燃烧过程中加热的步骤，因此简化了设备的复杂程度，节约能源，节省了时间。

2.本发明采用氧化铝或者氧化钛作为载体，两种材料成本较低，容易获得；同时将贵金属的用量控制在0.01-0.5％，在保证催化效率的同时，控制了成本。

3.本发明采用的载体为圆球状，直径为3-5mm，比表面积在200m²/g以上，可以使活性组分分布更均匀，分散度更高，起燃更快。

4.本发明采用了将贵金属离子喷射在载体上的方法，贵金属离子在溶液中均匀分布，而后又均匀喷射在载体之上，增加了其分散度和活性，在降低贵金属用量的同时，提高了催化剂的催化性能和稳定性，使得催化剂的催化效率更高。

5.本发明提供的制备方法简单，对于设备要求更低，可以广泛应用于工业生产。