[發明專利]一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011295060.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112473683B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 張惠斌;王龍飛;余航
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J23/86
• 分類號: B01J23/86;B01J23/34;B01J23/889;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/02;B01J37/12;B01D53/56;B01D53/58;B01D53/86;B01D53/90
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;薄盈盈

1.一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，包括：

基層和表層；所述基層具有大孔結構，大孔結構基層的表面通過粉末燒結形成具有微孔結構的表層；所述基層的大孔結構內負載有催化劑；

所述過濾催化材料的制備方法包括：

1）將鐵粉、鋁粉、鉻粉、造孔劑和成型劑混合并成型，燒結后得到基層；

2）將混合后的鐵粉、鋁粉和鉻粉覆蓋在基層表面，通過粉末燒結工藝在基層顆粒表面燒結形成表層，即得到過濾催化材料的載體部分；所述過濾催化材料的載體部分負載催化劑后得到過濾催化材料；

所述負載催化劑的方式為：

負載前將所述過濾催化材料的載體部分預先整體浸泡在純凈水中；

制備催化藥劑：配制硝酸錳、硝酸鈰和硝酸鈮的混合溶液，然后加入NaOH將溶液pH調到10～11，充分反應后得到相應混合氫氧化物的混合懸浮溶液；

將處理后的預先整體浸泡在純凈水中的載體部分浸漬在催化藥劑中進行負載，然后取出干燥，并在500～600 ℃含氧氣氛下進行加熱，保溫時間為9～11 h；然后取出冷卻后再進行1～2次負載，高溫熱解的溫度同樣是500～600 ℃，保溫時間為1～2 h。

2.根據權利要求1所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述具有大孔結構的基層由以下配比的原料混合燒結制備得到：

鋁粉 18～22 wt%，鉻粉 7～9 wt%，造孔劑 8～12 wt%，成型劑 1～3 wt%，余量為鐵粉。

3.根據權利要求2所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述成型劑為硬脂酸，PEG，PVB，PVA中的一種或幾種；

所述造孔劑為碳酸銨、尿素、硫酸鉀中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述具有大孔結構的基層為板狀或片狀或管狀，厚度為2～5 mm，其孔徑為5～100 μm，平均孔徑≥50 μm。

5.根據權利要求1所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

粉末燒結采用涂漿燒結的方式進行。

6.根據權利要求1或5所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述表層微孔結構的孔徑為0.1～10 μm。

7.根據權利要求1所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述催化劑為脫硝催化劑。

8.根據權利要求7所述的一種基于梯度孔結構的粉末燒結過濾催化材料，其特征在于，

所述脫硝催化劑為錳基催化劑，其活性組分配比如下：

MnO₂ 50～80 wt%，CeO₂ 10～25 wt%，Nb₂O₅ 10～25 wt%。