[發明專利]甲烷氧化催化劑、其制備工藝及其使用方法

有效

• 申請號: 201780053111.0
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109641200B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: P·T·塔尼弗;M·蘇爾赫爾茲
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02;B01J37/08;B01J21/06;B01J23/38;B01J23/44;B01J35/02;B01D53/72;B01D53/94;B01J35/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王長青

1.一種用于制備甲烷氧化催化劑的工藝，其包括以下步驟：

(a)在675-1050℃范圍內的溫度下煅燒非改性的氧化鋯前體以制備四方氧化鋯，其中四方氧化鋯與如果存在的單斜氧化鋯的重量比大于31:1，和其中所述非改性的氧化鋯前體未經硫酸化且未經鎢改性；

(b)用包含貴金屬前體的浸漬溶液浸漬從步驟(a)獲得的所述氧化鋯，其中所述包含貴金屬前體的浸漬溶液包含一種或多種選自由以下組成的組的貴金屬：鈀、鉑、釕、銠、鋨和銥；

(c)在不高于120℃的溫度下干燥濕的經貴金屬浸漬的氧化鋯；和

(d)在400-650℃范圍內的溫度下煅燒干燥的經貴金屬浸漬的氧化鋯，以制備甲烷氧化催化劑，其中所述催化劑的四方氧化鋯與單斜氧化鋯的重量比在1:1到31:1范圍內；

其中四方氧化鋯與單斜氧化鋯的重量比通過定量XRD相分析測定。

2.根據權利要求1所述的工藝，其中步驟(a)中煅燒的氧化鋯前體的四方氧化鋯與單斜氧化鋯的重量比在35:1到1000:1范圍內。

3.根據權利要求1所述的工藝，其中在步驟(a)的煅燒后不存在可檢測到的單斜氧化鋯。

4.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其進一步包括在步驟(d)中煅燒之后將所述貴金屬浸漬的氧化鋯以層、膜或涂層的形式沉積在陶瓷或金屬整料襯底上。

5.根據權利要求4所述的工藝，其中通過基面涂覆步驟將步驟(d)中獲得的所述浸漬的氧化鋯沉積在所述陶瓷或金屬整料襯底上。

6.根據權利要求5所述的工藝，其中所述氧化鋯沉積在包含孔通道的陶瓷或金屬整料襯底上，所述孔通道限定內孔通道表面，并且其中所述氧化鋯以厚度在10-250μm范圍內的涂層、基面涂層或膜的形式沉積在所述內孔通道表面上。

7.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其進一步包括將步驟(a)中獲得的所述氧化鋯以層、膜或涂層的形式沉積在陶瓷或金屬整料襯底上，且隨后根據步驟(b)到(d)對沉積的氧化鋯進行浸漬和處理。

8.根據權利要求7所述的工藝，其中通過基面涂覆步驟將步驟(a)中獲得的所述氧化鋯沉積在所述陶瓷或金屬整料襯底上。

9.根據權利要求8所述的工藝，其中所述氧化鋯沉積在包含孔通道的陶瓷或金屬整料襯底上，所述孔通道限定內孔通道表面，并且其中所述氧化鋯以厚度在10-250μm范圍內的涂層、基面涂層或膜的形式沉積在所述內孔通道表面上。

10.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中所述浸漬溶液包含選自由鈀化合物、鉑化合物、銠化合物及其混合物組成的組的貴金屬前體。

11.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中所述浸漬溶液包含至少一種或多種貴金屬絡合或螯合化合物，所述絡合或螯合化合物與貴金屬的摩爾比為1:1到5:1。

12.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中步驟(a)中的所述煅燒在800-1025℃范圍內的溫度下進行。

13.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中所述非改性的氧化鋯前體包含四方氧化鋯。

14.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中所述單斜氧化鋯以單斜氧化鋯在所述四方氧化鋯中的分散體形式存在。

15.根據權利要求1-3任一項所述的工藝，其中以所述貴金屬及四方氧化鋯和單斜氧化鋯的總重量計，所述干燥的經貴金屬浸漬的氧化鋯包含在0.5-15wt％范圍內的總貴金屬。