[發(fā)明專利]一種整裝式催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410168177.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN104069869A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路勇;張巧飛;李亞坤;王純正;韓璐蓬;劉曄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;B01J23/44;B01J35/10;B01J32/00;F23G7/07
• 代理公司: 上海海頌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

1.一種整裝式催化劑，其特征在于：是一種多孔化的錨附氧化物的金屬相載體上負(fù)載活性貴金屬或負(fù)載活性貴金屬及助劑金屬氧化物的催化劑，具有如下通式：xM1-yM2O/zMO-MZT，其中：M1表示活性貴金屬，M2O表示助劑金屬氧化物，MZT表示金屬相骨架，MO表示MZT骨架金屬對(duì)應(yīng)的氧化物，x表示M1在整裝式催化劑中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，y表示M2O在整裝式催化劑中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，z表示MO在整裝式催化劑中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；且x為0.1～5％，y為0～10％，z為1～20％，余量為金屬相骨架MZT所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的整裝式催化劑，其特征在于：所述的M1選自鈀、鉑、釕、銠、銥、金、銀中的至少一種；所述的M2O選自堿金屬、堿土金屬、鑭系稀土金屬、硼、鋁、鎵、鈦、鋯、硅、錳氧化物中的至少一種；所述MZT的材質(zhì)為鎳、銅、鋁、鐵、白銅、黃銅中的任意一種。

3.如權(quán)利要求1所述的整裝式催化劑，其特征在于：所述MZT是直徑為4～150微米的纖維或由該纖維燒結(jié)而成的具有三維多孔結(jié)構(gòu)的整體式金屬纖維；或者，所述MZT為泡沫金屬。

4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的整裝式催化劑，其特征在于：所述的整裝式催化劑的孔隙率為60～95％。

5.一種制備權(quán)利要求1所述的整裝式催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)用酸或堿對(duì)金屬相骨架MZT或經(jīng)合金化處理后的金屬相骨架進(jìn)行多孔化處理，然后進(jìn)行清洗、干燥和焙燒，制得多孔化的錨附氧化物的金屬相載體，記為：MO-MZT；

b)用含M1離子的溶液、或含M1離子的溶液和含M2離子的溶液、或含M1離子及M2離子的混合溶液對(duì)所制備的金屬相載體MO-MZT進(jìn)行等體積浸漬處理，然后進(jìn)行清洗、干燥和焙燒，制得所述的整裝式催化劑，記為：xM1-yM2O/zMO-MZT。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)金屬相骨架進(jìn)行合金化處理的操作包括如下步驟：

①將鋁粉分散在水中，制得含鋁粉的懸濁液；

②用上述含鋁粉的懸濁液等體積浸漬金屬相骨架MZT；

③干燥，然后在550～650℃下進(jìn)行固-固合金化反應(yīng)。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述鋁粉選用粒徑為1～10微米的超細(xì)鋁粉；鋁粉與金屬相骨架的質(zhì)量比為(0.5～10):100。

8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述金屬相骨架MZT的材質(zhì)為鎳、銅或鐵。

9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述的固-固合金化反應(yīng)在高純保護(hù)氣氛中進(jìn)行或真空中進(jìn)行。

10.權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的整裝式催化劑在煤層氣甲烷催化燃燒脫氧凈化反應(yīng)中的應(yīng)用及在低濃度甲烷和揮發(fā)性有機(jī)化合物的催化燃燒脫除反應(yīng)中的應(yīng)用。