[發明專利]用于催化劑無紡布的金屬纖維

無效

• 申請號: 200980131506.3
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN102123803A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 烏韋·揚奇;戴維·F·勒普頓;哈拉爾德·曼哈特;斯特凡·福爾貝格
• 申請（專利權）人: W.C.賀利氏有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/00;B22F9/06;F01N3/28;B01J23/40;B01J35/06;C22C5/04
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒

技術領域

本發明涉及用于制備硝酸和氫氰酸的催化劑結構、和用于制備催化劑的基于貴金屬的適合的金屬纖維、由該金屬纖維制成的網和無紡布以及用于制備這種纖維、無紡布和網的方法。

背景技術

文獻DE?199?45?742?C1公開了一種金屬纖維催化劑本體，其金屬纖維通過熔化物提取的方式進行制備。由這種纖維可以憑借紡織技術制造類似的纖維無紡布。這種催化劑材料鉑、鈀、銠包含在纖維中，或作為附加的纖維存在于織物中。

文獻DE?100?00?097?A1公開了用于從細纖維中制備金屬纖維的熔化物提取的方法，細纖維的直徑小于100μm，熔化物浴溫度達到1500℃。

文獻DE?197?12?625?A1提供了一種方法，其中，類似的金屬纖維通過具有撒播輥的機器鋪設在運動的底層上，并且在交叉點上彼此連接在一起。

上述方法為了制備金屬纖維、以及由金屬纖維制成的網或無紡布所采用的金屬具有較高的熔點，因此并不適合，或者至少是難以實現。

文獻DE?100?40?591?C1提出了使鉑、銥、銠和釕以及類似金屬與硼和磷制成合金。

公知的催化劑、特別使鉑-銠催化劑的效率，隨著時間的持續會降低。

發明內容

本發明的目的在于制備基于貴金屬的纖維、網或無紡布。制備方法應該盡可能簡單。催化劑應該持久保持高效率。

為了實現上述目的，使金屬熔點在纖維處理之前通過硼或磷而銳減，并且使硼或磷在纖維制成之后、或由纖維制成無紡布或網之后又進一步被除掉。

上述目的通過獨立權利要求的技術特征得以實現。從屬權利要求提供了優選的實施方案。

由此可知，在硼或磷的除掉過程中纖維表面粗糙度增大，并因此以附加的可滲透性使催化劑的效率提高。此外還可以聯想到，硼或磷阻止了氧化物的形成，這樣的氧化物會導致催化失效而且會阻礙到達催化劑的滲入。

根據本發明，基于貴金屬的金屬熔點通過硼或磷顯著降低，特別降低至少400℃、優選至少500℃，基于貴金屬的金屬特別是指基于鉑的金屬族：鉑、鈀、銠、釕和銥，以及附加的總共直到30重量％的合金元素，這些合金元素包括金屬鎳、鈷、金、錸、鉬和鎢。對此，優選生成與硼或磷的共晶成分。這種共晶混合物相對于待操作的金屬而通常含有1-5重量％之間的硼或磷。

本發明除了共晶混合物以外也能實現。然而低于0.5重量％的硼或磷就會失效，這是因為合金的寬泛的熔點范圍會導致顯著的偏析。在太高的硼含量或磷含量的情況下，一方面不必要的硼或磷會燃燒，由此帶來更多的其它缺點，即，為了去除同樣不需要的元素而增多的耗費。因此在高于10重量％的濃度條件下，自然在成分中伴隨升高的硼含量或磷含量，在那之前該成分中還沒有共晶體，從而產生硼或磷高消耗形式的缺陷以及相對于越來越小的熔點降低的優點，使用于硼或磷去除的耗費上升。

本發明的熔點降低在使用鉑、銥以及它們的合金的情況下特別顯著。優選采用硼用于熔點的降低，這是因為，采用磷通常必定會要求更高的安全性。

根據本發明，纖維直徑在10和200μm之間，優選在50和100μm之間。根據本發明，纖維由熔化物進行的深拉處理、特別是采用熔化物提取的方法，由于硼或磷導致熔化溫度降低而節省能量并且節省設備，特別是相對于沒有熔點降低情況下的耗費、或相對于用于制造金屬絲的耗費。還以文獻DE?197?57?093?A1的金屬絲鑄造方法制成的纖維、或以文獻DE?31?36?303?A1的熔化物紡織的方法制成的纖維，這些纖維都可以采用本發明的熔點降低的方法來制造。

根據本發明，除了通過對熔化物的深拉、特別是通過熔化物提取使纖維的制備簡化以外，還使用于制造由纖維構成的網或無紡布所需的燒結溫度和時間都有所降低，而且不會破壞無紡布的催化性能和機械性能，這是因為硼以及磷在確定利用纖維、無紡布或網之前又進一步被除掉。硼或磷的去除部分地在深拉纖維的過程中以及將纖維燒結成網或無紡布的過程中進行。太高的硼或磷的剩余量會破壞作為催化劑應用的所需性能。特別要確保使硼或磷在纖維燒結成網或無紡布之后，將產物在白熾狀態下加熱至少幾分鐘。在該處理步驟中，使材料的強度在降低硼或磷含量的條件下得以增大?？梢岳斫鉃?，硼或磷含量仍然高于由這些元素生成的正常的雜質，特別是1-500重量ppm之間。特別是在硼降低到1-20重量％或磷降低到5-20重量％的情況下，相對于由本發明制成的纖維、網或無紡布的催化作用和機械穩定性不會產生對這些元素的消極影響。