[發明專利]多相催化中的具有組成梯度的陶瓷泡沫

無效

• 申請號: 200980125701.5
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN102083770A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: P·戴-嘉羅;T·沙爾捷;M·科尼拉克;R·福爾;D·加里;F·羅西尼奧
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司;科學研究國家中心;利摩日大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;B01D39/20;B01J35/00;B01J37/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;彭飛

1.包含陶瓷或金屬泡沫的構造，其特征在于該泡沫具有在10至90％之間的、孔徑為2至60ppi的恒定軸向和徑向孔隙率、和至少一個從0.01重量％到100重量％、優選從0.1重量％到20重量％的連續的軸向和/或徑向的催化活性相濃度梯度，且特征在于該構造具有下述微結構：包括0.1至30平方米/克的比面積、100納米至20微米的粒度和高于95％的骨架致密化。

2.根據權利要求1的構造，其特征在于該構造本身是催化活性床，或是可在其上沉積活性催化相層的載體。

3.陶瓷泡沫的制備方法，所述陶瓷泡沫具有在10至90％之間的孔徑為2至60ppi的恒定軸向和徑向孔隙率、和至少一個從0.01重量％到100重量％、優選從0.1重量％到20重量％的連續的軸向和/或徑向的催化活性相濃度梯度，所述方法包括下述相繼步驟：

a)選擇聚合海綿，其具有在10至90％之間的、孔徑為2至60ppi的恒定軸向和徑向孔隙率，

b)用陶瓷粒子、溶劑和至少有機和/或無機添加劑制備陶瓷漿，

c)用步驟b)的陶瓷漿浸漬步驟a)的聚合海綿，

d)將經過浸漬的聚合海綿干燥，

e)使包括所述經過干燥的聚合海綿的有機化合物熱解，和

f)將步驟e)后的陶瓷粒子燒結，

其特征在于引入在所述陶瓷泡沫上形成催化活性相的濃度梯度的附加步驟。

4.根據權利要求3的方法，其特征在于所述附加步驟是：

■在步驟b)過程中對照重力現象控制所述陶瓷漿的漿料性質。

5.根據權利要求3至4之一的方法，其特征在于所述聚合海綿的材料是選自聚(氨基甲酸酯)、聚(氯乙烯)、聚苯乙烯、纖維素和膠乳的材料，優選是聚(氨基甲酸酯)。

6.根據權利要求3至5之一的方法，其特征在于陶瓷粒子具有100納米至10微米的尺寸，且所述陶瓷漿含有最多60體積％的陶瓷粒子。

7.根據權利要求3至6之一的方法，其特征在于在步驟c)后，可以將所述經浸漬的泡沫壓縮、離心或使其通過輥。

8.根據權利要求3至7之一的方法，其特征在于，所述陶瓷粒子是氧化物基的材料，選自：氧化鋁(Al₂O₃)和/或摻雜氧化鋁(La(1至20重量％)-Al₂O₃、Ce-(1至20重量％)-Al₂O₃、Zr(1至20重量％)-Al₂O₃)、氧化鎂(MgO)、尖晶石(MgAl₂O₄)、水滑石、CaO、氧化鋅、堇青石、富鋁紅柱石、鈦酸鋁和鋯石(ZrSiO₄)、或它們的混合物。

9.根據權利要求3至7之一的方法，其特征在于所述陶瓷粒子是非氧化物基的材料，選自：碳化硅(SiC)、氮化硅(Si₃N₄)、SiMeAlON材料、或它們的混合物，其中Me是金屬，例如Y和La。

10.根據權利要求3至8之一的方法，其特征在于所述陶瓷粒子是離子導電氧化物，選自二氧化鈰(CeO₂)、氧化鋯(ZrO₂)、穩定的二氧化鈰(氧化鋯中3至10摩爾％Gd₂O₃)和氧化鋯(氧化鋯中3至10摩爾％Y₂O₃)、和式(I)的混合氧化物：

Ce_(1-x)Zr_xO_(2-δ)??(I)，

其中0＜x＜1，且δ確保該氧化物的電中性，

或式(II)的摻雜混合氧化物：

Ce_(1-x-y)Zr_xD_yO₂-δ??(II)，

其中D選自鎂(Mg)、釔(Y)、鍶(Sr)、鑭(La)、Presidium(Pr)、釤(Sm)、釓(Gd)、鉺(Er)或鐿(Yb)；其中0＜x＜1，0＜y＜0.5，且δ確保該氧化物的電中性。