專利名稱：一種蜂窩陶瓷型整體催化劑及制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種整體型催化劑，具體涉及一種以蜂窩陶瓷為基底，以全硅或高硅 β分子篩為涂層的整體催化劑及制備方法和在催化燃燒領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
作為一種廢氣處理技術(shù)，催化燃燒可有效地將廢氣中含有的小分子揮發(fā)性有機(jī)物 在較低溫度下完全氧化為CO2和H2O而除去。近年來(lái)，隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視，這一技 術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了大量研究和快速的發(fā)展。催化燃燒法的實(shí)施關(guān)鍵在于催化劑的效率，目前所研究的催化劑按照活性組分種 類可以分為貴金屬催化劑和非貴金屬氧化物催化劑等。在實(shí)際中，為了增加催化劑的機(jī)械 強(qiáng)度和降低壓降，一般要把活性組分涂敷到具有規(guī)整孔道的耐熱骨架材料如堇青石蜂窩陶 瓷上，制成整體催化劑來(lái)使用。同時(shí)由于骨架材料的比表面積太小，不利于活性組分的分 散，所以在負(fù)載活性組分之前，還需要在骨架材料表面先涂上一層高比表面的涂層，來(lái)提高 活性組分的分散度。Y-Al2O3因具有良好的粘附性和較大的比表面積，成為最常用的涂層 材料之一，但Y-Al2O3的熱穩(wěn)定性比較差，高溫下會(huì)與活性組分作用，從而影響催化劑的性 能，此外，其抗水性能也不是很好，因此為提高其熱穩(wěn)定性和疏水性，還需要對(duì)Y-Al2O3的 表面進(jìn)行修飾，或者使用其它的涂層。添加其它助劑如&02、Mg0、La203、CeA等堿土金屬及 稀土元素氧化物等是常用的手段，例如中國(guó)專利CN1488435采用堿土金屬和二氧化硅作為 助劑，中國(guó)專利CN1415410，則采取TiO2, 等作為助劑，均具有比較好的效果。同時(shí)，人 們也在積極開發(fā)新的涂層材料，中國(guó)專利CN1903428A制備了 CeO2氧化物作為涂層材料，而 此前發(fā)明人所在課題組所制備的具有六鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的Sra3Biia5Liia2MnAl11O19涂層，也 取得了比較好的結(jié)果(高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，22 (2008) :%4-959)，但六鋁酸鹽的缺點(diǎn)之一是 制備需要經(jīng)過(guò)1200°C以上的高溫焙燒，經(jīng)過(guò)這一處理之后比表面積會(huì)非常小。另一方面，分子篩因其良好的強(qiáng)離子交換能力，高機(jī)械強(qiáng)度，熱化學(xué)穩(wěn)定性在石油 化工催化和環(huán)保等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。如用于石油化工分離過(guò)程的膜反應(yīng)器，用于汽車尾氣凈 化的整體催化轉(zhuǎn)化器都利用了整體化分子篩，因此，也可以期望將其作為涂層用于催化燃 燒領(lǐng)域，進(jìn)一步的，利用合適的方法可以得到高硅甚至純硅水平的分子篩，這樣的分子篩可 以具有很高的疏水性，從而進(jìn)一步改善催化劑的抗水性能。除此以外，在使用分子篩作為涂層時(shí)，其整體化方法除了普通的浸涂法，還可以利 用一種更為有效的原位合成技術(shù)，即將骨架材料浸在合成分子篩的溶液中，在分子篩合成 條件下，使分子篩牢固的生長(zhǎng)在骨架材料上，這樣的制備方法可以使得分子篩涂層與整體 材料以化學(xué)鍵接觸，得到高機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性的目標(biāo)催化劑。專利US4800187使用原位合成技術(shù)在蜂窩陶瓷表面合成了多種分子篩，專利 US4904518在硅片表面水熱合成了 ZSM-5，ZSM-20等多種分子篩，但上述專利技術(shù)有個(gè)缺 點(diǎn)是載體表面的分子篩生長(zhǎng)的不均勻，于是專利CN991U822提出了先在堇青石蜂窩陶瓷 上涂敷一層含有A1203、SiO2和Nii2O的凝膠液然后再進(jìn)行負(fù)載分子篩的方法，其系列專利99130818采用了同樣的方法負(fù)載合成鎂堿分子篩，此方法條件對(duì)合成條件要求苛刻，因此 專利CN101574664提出了先對(duì)堇青石采用先酸后堿處理再進(jìn)行負(fù)載合成MCM-22分子篩的 方法，但此方法的操作較為復(fù)雜，酸堿處理的溫度都較高，易破壞堇青石的機(jī)械強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用高硅或全硅β分子篩作為涂層的整體型貴金屬催化 劑，以及其制備方法和在催化燃燒過(guò)程中的應(yīng)用，高硅或全硅β分子篩涂層的使用，可使 得催化劑具備更高的活性、抗水性和穩(wěn)定性，而通過(guò)對(duì)蜂窩陶瓷載體進(jìn)行處理，改變了其表 面性質(zhì)，提高了原位合成實(shí)現(xiàn)β分子篩整體化的均勻性，可使得骨架材料和分子篩結(jié)合更 加牢固，且該方法操作簡(jiǎn)單。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有高穩(wěn)定性和疏水性的蜂窩陶瓷型整體催化劑，所述蜂窩陶瓷型整體催化 劑以蜂窩陶瓷為載體，在蜂窩陶瓷表面涂敷β分子篩作為涂層，然后在β分子篩涂層表面 負(fù)載活性組分貴金屬；所述的貴金屬活性組分為下列一種或兩種鈀或鉬；所述蜂窩陶瓷 型整體催化劑中，β分子篩涂層與蜂窩陶瓷的質(zhì)量比為0.02 0.2 1，貴金屬與β分子 篩涂層的質(zhì)量比為0.02 0.2 1，所述的蜂窩陶瓷為堇青石蜂窩陶瓷。本發(fā)明所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，所述的方法包括如下步驟(1)蜂窩陶瓷的表面活化將蜂窩陶瓷浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 50%的強(qiáng)酸溶液 中，在25 90°C下浸泡2 10h，取出用去離子水洗滌至中性，干燥，在500 600°C烘焙 3 12小時(shí)，得到表面活化過(guò)的蜂窩陶瓷；(2)蜂窩陶瓷載體預(yù)處理取表面活化過(guò)的蜂窩陶瓷用質(zhì)量濃度為20% 40% 的模板劑水溶液中浸泡2 10h，制備預(yù)處理后的蜂窩陶瓷載體；所述模板劑水溶液中模 板劑為下列之一四丙基氫氧化銨(TPAOH)、四乙基氫氧化銨(TEAOH)或四乙基溴化銨 (TEABr)；(3)采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷β分子篩將預(yù)處理后的蜂窩陶瓷 載體在β分子篩合成液中140°C晶化5 7d，使β分子篩原位生長(zhǎng)于蜂窩陶瓷載體表 面，制成負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷載體；取出用去離子水洗滌至中性，干燥，最后在 400 650°C焙燒3 10小時(shí)，得到所述負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷；所述模板劑為下 列之一四丙基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或四乙基溴化銨；所述β分子篩合成液為模板 劑、硅源、鋁源、鹵化氫和水以物質(zhì)的量比為0.48 0.52 1 0.00 0.02 0. ；35 0. 39 12. 63 13. 87的混合溶液；所述的硅源為下列之一硅膠、硅酸或正硅酸乙酯；所 述的鋁源為偏鋁酸鈉；(4)通過(guò)浸漬法在負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷表面負(fù)載貴金屬組分將負(fù)載 β分子篩涂層的蜂窩陶瓷載體浸入含有目標(biāo)含量貴金屬活性組分的貴金屬鹽溶液中，浸 漬8 1 后取出，干燥，然后500 600°C焙燒，即得蜂窩陶瓷型整體催化劑，所述的含 有目標(biāo)含量的貴金屬鹽溶液中貴金屬離子理論質(zhì)量與β分子篩涂層的質(zhì)量比為0.02 0.2 1，β分子篩涂層的重量為負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷重量除去未涂層前蜂窩陶 瓷重量的差值。所述的干燥是在100 120°C干燥8 12h。
本發(fā)明β分子篩合成液為全硅β分子篩合成液或高硅β分子篩合成液；所述全 硅β分子篩合成液的硅源來(lái)自于硅膠、硅酸或正硅酸乙酯；所述全硅β分子篩合成液中不 含鋁源；所述高硅β分子篩合成液中的硅源來(lái)自于硅膠、硅酸或正硅酸乙酯，所述的鋁源 來(lái)自于偏鋁酸鈉，所述的硅源中的硅與鋁源中的鋁的摩爾比大于50 1，優(yōu)選硅源中的硅 與鋁源中的鋁的摩爾比(SiO2Al2O3)大于300 1的高硅β分子篩合成液，硅的成份越大， 催化劑的活性就越高。進(jìn)一步，所述的步驟(1)中強(qiáng)酸溶液為下列之一質(zhì)量濃度為10 50%的硝酸、 質(zhì)量濃度為10% 50%硫酸或質(zhì)量濃度為10% 50%鹽酸。所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，所述的步驟( 模板劑水溶液為質(zhì)量 濃度25 % 40 %的四丙基氫氧化銨水溶液、25 % 40 %四乙基氫氧化銨水溶液或25 % 40%四乙基溴化銨水溶液；所述的含有貴金屬活性組分的貴金屬鹽為鉬、鈀的水溶性鹽或者鉬、鈀水溶性鹽 的絡(luò)合物；所述鉬、鈀水溶性鹽溶液及其絡(luò)合物中貴金屬離子的濃度為0. 05 0. 5mol/L ； 所述的含有貴金屬活性組分的貴金屬鹽為鉬或鈀的硝酸鹽或鹽酸鹽或鈀、鉬硝酸鹽或鹽酸 鹽的絡(luò)合物。進(jìn)一步，本發(fā)明所述貴金屬鹽優(yōu)選為硝酸鈀或氯化鈀或四氨基硝酸鉬。本發(fā)明所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑作為燃燒催化劑的應(yīng)用，尤其是作為含有揮 發(fā)性有機(jī)物的廢氣凈化處理的催化燃燒催化劑的應(yīng)用。本發(fā)明使用全硅或高硅β分子篩作為涂層，β分子篩是分子篩中唯一具有三維 十二元環(huán)孔徑系統(tǒng)的分子篩。β分子篩因其特殊的結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出很高的熱穩(wěn)定性、酸穩(wěn)定 性和良好的催化活性等諸多優(yōu)點(diǎn)；它的疏水性又進(jìn)一步降低了水對(duì)催化劑的不利影響。β 分子篩硅鋁比一般很高，理論上可以在幾十、幾百甚至全硅范圍內(nèi)調(diào)變。本發(fā)明則首次將全 硅β分子篩作為涂層材料引入到貴金屬Pd整體催化劑中。本發(fā)明提供的合成方法，對(duì)蜂窩陶瓷載體先利用酸處理，使蜂窩陶瓷如堇青石載 體中堿性較強(qiáng)的MgO和Al2O3溶解，這樣使得堇青石表面粗糙度增加，孔道變大，不僅可以 提高比表面積也有利于分子篩晶體在載體表面的成核和生長(zhǎng)。然后將堇青石浸泡在模板劑 中，使堇青石浸涂一層四乙基氫氧化銨溶液，模板劑溶液及其陽(yáng)離子可以誘導(dǎo)β分子篩的 成核和生長(zhǎng)，可以在堇青石載體上原位合成出均勻、牢固的β分子篩。本發(fā)明所提供的原 位合成方法，操作簡(jiǎn)單，合成條件易控制，適用于各種堇青石載體，而且易于工業(yè)化應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在本發(fā)明以高硅或全硅β分子篩 為整體催化劑的涂層，具有抗水性好，熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，以其作為涂層的整體燃燒催化劑 在高溫下也可保持較好的活性和穩(wěn)定性，適于作為催化燃燒催化劑應(yīng)用。


圖1、圖3是實(shí)施例1、實(shí)施例4原位合成全硅β分子篩的典型XRD表征結(jié)果；圖2是實(shí)施例1堇青石表面原位合成全硅β分子篩的電鏡表征結(jié)果；圖4是實(shí)施例7所制備的蜂窩陶瓷整體型催化劑在干燥條件下催化活性評(píng)價(jià)；圖5實(shí)施例7所制備的蜂窩陶瓷整體型催化劑在濕氣條件下催化活性評(píng)價(jià)；具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于 此實(shí)施例1全硅β分子篩在蜂窩陶瓷表面的涂敷將堇青石蜂窩陶瓷在90°C下用質(zhì)量濃度為10% HNO3溶液處理池，然后用去離子 水洗滌至中性，110°c干燥8h，500°C焙燒3h，然后放入質(zhì)量濃度25%的四乙基氫氧化銨水 溶液中，室溫下浸泡4h，制得預(yù)處理后的蜂窩陶瓷載體。全硅β分子篩合成液中各組分的摩爾比為模板劑硅源鹵化氫水= 0.51 1 0. 36 13. 77，使用的硅源為正硅酸乙酯(TE0S)，模板劑為四乙基氫氧化 銨(TEAOH)，鹵化氫為氟化氫；按照投料摩爾比準(zhǔn)確稱量TEAOH 28. 27g、TEOS 19. 67g、 HFl. 70g和去離子水2g，將TEAOH、TEOS和去離子水充分混合，用磁力攪拌器攪拌約證，使 乙醇完全揮發(fā)后，再逐滴加入HF，即可得到全硅β分子篩合成液。將預(yù)處理后的堇青石蜂窩陶瓷載體浸入到上述全硅β分子篩合成液中，于140°C 下晶化5d。冷卻后，取出堇青石，用去離子水洗滌后，在110°C下干燥ai，550°C焙燒池后稱 重，并做XRD(ARL SCINTAG X’ TRA型X射線衍射儀)表征，結(jié)果見圖1，表明在堇青石載體 上原位合成了全硅β分子篩，由圖1可以看出，原位合成后的樣品不僅出現(xiàn)了歸屬于堇青 石的特征衍射峰，而且在2 θ值為7. 8°和22. 4°附近出現(xiàn)了歸屬于β分子篩的強(qiáng)特征衍 射峰，表明在堇青石上生長(zhǎng)的樣品具有典型的β分子篩結(jié)構(gòu)；經(jīng)掃描電鏡(日本Hitachi JSM-6301F型發(fā)射掃描電鏡)分析(見圖幻，堇青石載體表面牢固地生長(zhǎng)了一層全硅β分 子篩，稱重得全硅β分子篩與堇青石載體的質(zhì)量比約為0.1 1，超聲處理不能使其脫落。 實(shí)施例2采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷全硅β分子篩堇青石蜂窩陶瓷載體在10%的硝酸溶液中的處理溫度為80°C，其它操作同實(shí)施 例1，對(duì)比負(fù)載前后的堇青石質(zhì)量可得全硅β分子篩與堇青石載體的質(zhì)量比約為0.2 1。實(shí)施例3采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷全硅β分子篩將堇青石蜂窩陶瓷載體在質(zhì)量濃度為50%的硝酸溶液中，30°C處理10h，其它操 作同實(shí)施例1，XRD結(jié)果表明，堇青石載體上負(fù)載為全硅β分子篩，對(duì)比負(fù)載前后的堇青石 質(zhì)量可得全硅β分子篩與堇青石載體的質(zhì)量比約為0.1 1。實(shí)施例4采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷全硅β分子篩堇青石蜂窩陶瓷載體的預(yù)處理中，處理溫度為80°C，不使用模板劑進(jìn)行浸泡，其它 操作同實(shí)施例1，XRD分析見圖3，在圖3中并未出現(xiàn)β分子篩的特征衍射峰，結(jié)果表明堇 青石上未負(fù)載上β分子篩，或全硅β分子篩負(fù)載量太少，檢測(cè)不到。實(shí)施例5采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷高硅β分子篩硅鋁比為50 1的β分子篩合成液的配制各組分的摩爾比為模板劑硅源 鋁源鹵化氫水=0.51 1 0.02 0. 36 13. 77，使用的硅源為正硅酸乙酯，鋁源 為偏鋁酸鈉，模板劑為四乙基氫氧化銨。按照投料摩爾比準(zhǔn)確稱量TEAOH 28.27g、TE0S 19. 67g、偏鋁酸鈉0. 276g、HFl. 70g和去離子水2g，將TEAOH、TE0S、偏鋁酸鈉和去離子水充 分混合，用磁力攪拌器攪拌約證，使乙醇完全揮發(fā)后，再逐滴加入HF，即可得高硅β分子篩 合成液。
將處理好的堇青石蜂窩陶瓷載體浸入到上述高硅β分子篩合成液中，于140°C下 晶化5d。冷卻后，取出堇青石，用去離子水洗滌后，在110°C下干燥8h，550°C焙燒池后稱重 得β分子篩與堇青石載體的質(zhì)量比約為0.1 1，超聲處理不能使其脫落。實(shí)施例6采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂敷高硅β分子篩硅鋁比為300 1的β分子篩合成液的配制各組分的摩爾比為模板劑硅 源鋁源鹵化氫水=0.51 1 0. 0033 0. 36 13. 77，使用的硅源為正硅酸乙酯 (TEOS)，鋁源為偏鋁酸鈉，模板劑為四乙基氫氧化銨(TEAOH)。按照投料摩爾比準(zhǔn)確稱量 TEAOH 28. 27g、TE0S 19. 67g、偏鋁酸鈉 0. 046g、HFl. 70g 和去離子水 2g，將 TEA0H、TE0S、偏 鋁酸鈉和去離子水充分混合，用磁力攪拌器攪拌約5h，使乙醇完全揮發(fā)后，再逐滴加入HF， 即可得高硅β分子篩合成液。將預(yù)處理后的堇青石蜂窩陶瓷載體浸入到上述高硅β分子篩合成液中，于140°C 下晶化5d。冷卻后，取出堇青石，用去離子水洗滌后，在110°C下干燥ai，550°C焙燒池后稱 重，得β分子篩與堇青石載體的質(zhì)量比約為0.1 1，超聲處理不能使其脫落。實(shí)施例7蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備分別將實(shí)施例1、5和6所得整體化的β分子篩的堇青石(β/CH)浸入20mL物 質(zhì)的量濃度為0.015mol/L的硝酸鈀浸漬液中，浸漬1 后取出，110°C干燥8小時(shí)，然后于 550°C焙燒池，即得蜂窩陶瓷型整體催化劑，β分子篩涂層與蜂窩陶瓷的質(zhì)量比為0.1 1， 貴金屬與β分子篩涂層的質(zhì)量比為0.1 1。實(shí)施例8干燥條件下蜂窩陶瓷型整體催化劑活性的評(píng)價(jià)將實(shí)施例7所制備的蜂窩陶瓷型整體催化劑置于常壓反應(yīng)管內(nèi)，以甲苯催化燃燒 性能作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行活性評(píng)價(jià)。反應(yīng)管長(zhǎng)350mm，內(nèi)徑為12mm，床層高50mm，反應(yīng)空速(GHSV) 為δΟΟΟΙΓ1，反應(yīng)尾氣經(jīng)Agilent 6890N色譜氣動(dòng)閥直接進(jìn)樣在線分析，硅藻土填充柱，固定 液為鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)，F(xiàn)ID檢測(cè)器，結(jié)果見圖4，結(jié)果表明，高硅和全硅β分子篩為 涂層的蜂窩陶瓷型整體催化劑表現(xiàn)出了比硅鋁比較低的分子篩涂層催化劑表現(xiàn)出更高的 活性。實(shí)施例9濕氣條件下蜂窩陶瓷型整體催化劑活性的評(píng)價(jià)將實(shí)施例7所制備的蜂窩陶瓷型整體催化劑置于常壓反應(yīng)管內(nèi)，以甲苯催化燃燒 性能作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行活性評(píng)價(jià)。其他條件如實(shí)施例8，但加入水氣使得反應(yīng)氣體中相對(duì)濕度達(dá) 到50%，結(jié)果見圖5，結(jié)果表明，在濕氣條件下全硅β分子篩為涂層的蜂窩陶瓷型整體催化 劑表現(xiàn)出了比硅鋁比低的分子篩涂層催化劑更高的活性，并且活性和干燥條件下沒(méi)有出現(xiàn) 明顯降低，表明其具有很好的抗水性。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩陶瓷型整體催化劑，其特征在于所述蜂窩陶瓷型整體催化劑以蜂窩陶瓷為 載體，在蜂窩陶瓷表面涂敷β分子篩作為涂層，然后在β分子篩涂層表面負(fù)載活性組分貴 金屬；所述的貴金屬活性組分為下列一種或兩種鈀或鉬；所述蜂窩陶瓷型整體催化劑中， β分子篩涂層與蜂窩陶瓷的質(zhì)量比為0.02 0.2 1，貴金屬與β分子篩涂層的質(zhì)量比 為 0. 02 0. 2 1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種蜂窩陶瓷型整體催化劑，其特征在于所述的蜂窩陶瓷為堇青石蜂窩陶瓷。
3.—種如權(quán)利要求1所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，其特征在于所述的方 法包括如下步驟(1)蜂窩陶瓷的表面活化將蜂窩陶瓷浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 50%的強(qiáng)酸溶液中，在 25 90°C下浸泡2 10h，取出用去離子水洗滌至中性，干燥，在500 600°C烘焙3 12 小時(shí)，得到表面活化過(guò)的蜂窩陶瓷；(2)蜂窩陶瓷載體預(yù)處理取表面活化過(guò)的蜂窩陶瓷用質(zhì)量濃度20% 40%的模板劑 水溶液中浸泡2 10h，制備預(yù)處理后的蜂窩陶瓷載體；所述模板劑水溶液中模板劑為下列 之一四丙基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或四乙基溴化銨；(3)采取原位合成法在蜂窩陶瓷表面涂覆β分子篩將預(yù)處理后的蜂窩陶瓷載體在 β分子篩合成液中140°C晶化5 7d，使β分子篩原位生長(zhǎng)于蜂窩陶瓷載體表面，形成負(fù) 載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷載體；取出用去離子水洗滌至中性，干燥，最后在400 650°C 焙燒3 10小時(shí)，得到所述負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷；所述β分子篩合成液為模 板劑、硅源、鋁源、鹵化氫和水以物質(zhì)的量比為0.48 0.52 1 0.00 0.02，0.；35 0. 39 12. 63 13. 87的混合溶液；所述模板劑為下列之一四丙基氫氧化銨、四乙基氫氧 化銨或四乙基溴化銨；所述的硅源為下列之一硅膠、硅酸或正硅酸乙酯；所述的鋁源為偏 鋁酸鈉；(4)通過(guò)浸漬法在負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷表面負(fù)載貴金屬組分將負(fù)載β分 子篩涂層的蜂窩陶瓷載體浸入含有目標(biāo)含量貴金屬活性組分的貴金屬鹽溶液中，浸漬8 12h后取出，干燥，然后500 600°C焙燒，即得蜂窩陶瓷型整體催化劑，所述的含有目標(biāo)含 量貴金屬鹽溶液中貴金屬離子理論質(zhì)量與β分子篩涂層的質(zhì)量比為0.02 0.2 1，β 分子篩涂層的重量為負(fù)載β分子篩涂層的蜂窩陶瓷總重量除去未涂層前蜂窩陶瓷重量的 差值。
4.如權(quán)利要求3所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，其特征在于所述的干燥是 在100 120°C干燥8 12h。
5.如權(quán)利要求1或3所述的一種蜂窩陶瓷型整體催化劑，其特征在于所述的β分子篩 合成液為全硅β分子篩合成液或高硅β分子篩合成液；所述全硅β分子篩合成液的硅源 來(lái)自于硅膠、硅酸或正硅酸乙酯；所述高硅β分子篩合成液中的硅源來(lái)自于硅膠、硅酸或 正硅酸乙酯，所述的鋁源來(lái)自于偏鋁酸鈉，所述的硅源中的硅與鋁源中的鋁的摩爾比大于 50 1。
6.如權(quán)利要求5所述的一種蜂窩陶瓷型整體催化劑，其特征在于所述的β分子篩合成 液為硅源中的硅與鋁源中的鋁的摩爾比大于300 1的β分子篩合成液。
7.如權(quán)利要求3所述的一種蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中強(qiáng)酸溶液為下列之一質(zhì)量濃度為10% 50%硝酸、質(zhì)量濃度為10% 50%硫酸 或質(zhì)量濃度為10% 50%鹽酸。
8.如權(quán)利要求3所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，其特征在于所述的含有貴 金屬活性組分的貴金屬鹽為鉬、鈀的水溶性鹽或者鉬、鈀水溶性鹽的絡(luò)合物；所述鉬、鈀水 溶性鹽溶液及其絡(luò)合物中貴金屬離子的濃度為0. 01 0. 05mol/L。
9.如權(quán)利要求3所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑的制備方法，其特征在于所述的含有貴 金屬活性組分的貴金屬鹽為硝酸鈀、氯化鈀或四氨基硝酸鉬。
10.如權(quán)利要求1所述的蜂窩陶瓷型整體催化劑作為燃燒催化劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蜂窩陶瓷型整體催化劑及其制備方法與應(yīng)用，所述整體型催化劑以蜂窩陶瓷為載體，在蜂窩陶瓷表面涂敷β分子篩作為涂層，然后在β分子篩涂層表面負(fù)載活性組分貴金屬；所述的貴金屬活性組分為下列一種或兩種鈀或鉑；所述蜂窩陶瓷型整體催化劑中，β分子篩涂層與蜂窩陶瓷的質(zhì)量比為0.02～0.2∶1，貴金屬與β分子篩涂層的質(zhì)量比為0.02～0.2∶1，所述的蜂窩陶瓷為堇青石蜂窩陶瓷；本發(fā)明以高硅或全硅β分子篩為整體催化劑的涂層，具有抗水性好，熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，以其作為涂層的整體燃燒催化劑在高溫下也可保持較好的活性和穩(wěn)定性，適于作為催化燃燒催化劑應(yīng)用。
文檔編號(hào)B01J35/10GK102133537SQ20101061247
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者張澤凱, 王洪平, 陳銀飛 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)