[發明專利]一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法

在審

• 申請號: 202110793982.4
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113457673A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張吉松;馬馳;黃蒙蒙;段笑南
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J23/44;B01J23/46;B01J23/78;B01J23/83;B01J21/04;B01J35/04;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/34;C07C5/03;C07C15/085;B01J8/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)以沉積載體的金屬泡沫作為陰極，載體材料作為電沉積液，進行電沉積；經干燥、煅燒，得到整體式催化劑載體；

2)采用濕法浸漬在整體式催化劑載體上加載活性組分，經過二次干燥、煅燒，還原得到整體式催化劑；

以具有孔隙結構的金屬泡沫作為基體骨架，先利用電沉積方法使載體材料均勻覆蓋在骨架表面；然后，以載體涂層為支撐材料，引導活性組分在其表面負載。

2.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，金屬泡沫包括泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁、泡沫鐵、泡沫鈦、泡沫不銹鋼或泡沫合金中的一種；金屬泡沫的孔徑為50～500μm。

3.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述電沉積過程中，沉積電壓為1～20V，沉積時間為5～360min，沉積溫度為20～90℃。

4.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述步驟1)電沉積液配制方法為：將載體材料加入去離子水中配制成溶液或者懸浮液；

溶液的濃度為0.001～0.500mol/L；優選地，濃度為0.010～0.100mol/L；

懸浮液的濃度為1～100g/L；優選地，濃度為5～50g/L。

5.根據權利要求4所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述懸浮液pH值為3～5；懸浮液采用機械攪拌或者磁力攪拌進行分散，攪拌轉速控制為100～1000r/min，優選地，攪拌轉速控制為200～600r/min。

6.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，步驟1)所述載體材料為鹽類、氧化物類或活性炭中的一種；優選地，鹽類包括鋁鹽、硅鹽、鈰鹽、鈦鹽、鈣鹽、鎂鹽或鋅鹽；氧化物類包括氧化鋁、氧化硅、氧化鈰、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂或氧化鋅。

7.根據權利要求6所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述氧化物類和活性炭的粉末粒徑為10～500nm；優選地，粒徑為20～100nm。

8.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，電沉積過程中，陽極材料為鎳、銅、鉑、不銹鋼或石墨中的一種。

9.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，電沉積過程中，陽極和陰極為平行放置，陽極和陰極之間距離為5～200mm，優選地，距離為10～100mm。

10.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述步驟1)干燥溫度為20～150℃，干燥時間為120～1440min；煅燒溫度為300～800℃，升溫速率為1～10℃/min，煅燒時間為60～900min。

11.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述活性組分為貴金屬或非貴金屬活性組分中的一種或者幾種；貴金屬活性組分包括鈀鹽、鉑鹽或釕鹽；非貴金屬活性組分包括鈷鹽、鉬鹽、鎢鹽、鎳鹽、銅鹽、鐵鹽或錳鹽。

12.根據權利要求11所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述活性組分含量占制備的整體式催化劑質量比例為0.1～10.0wt.％。

13.根據權利要求1所述的一種電沉積制備微泡沫基整體式催化劑的方法，其特征在于，所述活性組分浸漬溫度為20～90℃，浸漬時間為10～600min，優選地，浸漬溫度為30～70℃，浸漬時間為120～360min。