[發明專利]一種高活性雙金屬負載燃燒催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711221865.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109833883A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王勝;丁亞;王樹東
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/44;B01D53/62;F23G7/07
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

1.一種高活性雙金屬負載燃燒催化劑，其特征在于該催化劑包括具有核殼結構的活性組分和載體兩部分，其中所述的核殼結構的活性組分，殼層為Pd、Pt、Rh或其他貴金屬中的一種或幾種組合而成；內核為Fe、Co、Ni、Cu或其他過渡金屬中的一種或幾種的組合而成，載體為一定比例的鈰鋯固溶體、氧化鈦或氧化鋁；該催化劑中殼層重量含量為0.1～10wt％，內核和殼層重量比為0.05～10：1。

2.如權利要求1所述的一種高活性雙金屬負載燃燒催化劑，其特征在于該催化劑中殼層重量含量為0.3～2wt％；內核和殼層重量比優選0.5～5：1。

3.如權利要求1所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)按催化劑中殼層重量含量為0.1～10wt％，內核和殼層重量比為0.05～10：1的配比，制得內核總過渡金屬離子濃度為1M的過渡金屬鹽溶液；

(2)將步驟(1)所得的混合溶液等體積浸漬到載體上，在60～140℃下，干燥3～15h；然后在氮氣或空氣氛下，200～700℃下焙燒1～10h，制得擔載內核層的前體材料A；

(3)將前體材料A用氫氣或水合肼進行還原，制得B；

(4)將制得的B置于殼層貴金屬鹽溶液中，靜置1-5min后過濾洗滌至不含金屬離子，在60～140℃下干燥3～15h；氮氣或空氣氣氛下，200～700℃下焙燒1～10h，即得所需催化劑。

4.如權利要求3所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的制備方法，其特征在于所述的過渡金屬鹽、貴金屬鹽為活性組分元素的硝酸鹽或乙酸鹽。

5.如權利要求3所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的氫氣還原，還原溫度為200～500℃、組成為3vol.％～20vol.％，H₂-N₂混合氣體，還原時間為1～5h。

6.如權利要求3所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的水合肼還原：用質量含量為2-10％的水合肼溶液浸泡2-10h，水洗至中性，加入水合肼的質量是前材料A的2-5倍。

7.如權利要求3所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的制備方法，其特征在于步驟(4)中貴金屬鹽溶液的濃度為：5wt％～60wt％。

8.如權利要求1所述的高活性雙金屬負載燃燒催化劑的應用，其特征在于該催化劑可以用于含CH₄、CO以及VOCs氣體的催化凈化，或用于民用或工業天然氣催化燃燒過程；使用的溫度范圍為200～800℃。