本發(fā)明涉及一種用于催化co的催化劑及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

1、co是一種較為常見的空氣污染源，其對(duì)機(jī)體的血液、神經(jīng)系統(tǒng)的毒性較大，即使少量吸入co也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體受損。消除co的方法主要有物理消除法和化學(xué)消除法兩大類。化學(xué)消除法中的催化氧化法因其具有操作溫度低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是高效的方法之一。

2、cn110681398a公開了一種二氧化碳?xì)怏w凈化貴金屬催化劑，包括載體60～95％、活性組分0.01～1％、活性助劑2～35％和成型助劑2～15％。載體為氧化鋁、二氧化硅、分子篩中的一種或多種，活性組分為pd、pt氧化物中的一種或多種?；钚灾鷦閒e、mn、cu、ni、co、ce、zr、la氧化物中的一種或多種。成型助劑為田菁粉、高嶺土、凹凸棒土、玻璃纖維粉、高鋁水泥中的一種或多種。該催化劑不適用于一氧化碳的催化氧化。

3、cn116237060a公開了一種寬溫耐硫co氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟：步驟1，配制3～6mol/l的hno3溶液，加入蒸餾水稀釋，將擬薄水鋁石粉末分散在上述混合溶液中，回流攪拌后，得γ-alooh溶膠；步驟2，稱取過(guò)濾金屬元素前驅(qū)體和無(wú)水碳酸鈉置于研缽研磨，得粘稠狀固體，將粘稠狀固體加入到上述γ-alooh溶膠中，回流攪拌后，反應(yīng)過(guò)程中加入1～3mol/l碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)ph值至8-10；步驟3，反應(yīng)液趁熱抽濾，并用蒸餾水洗滌，將所得固體置于烘箱內(nèi)干燥并研磨后，置于10～30％?o2/ar氣氛下焙燒，得mox-al2o3載體；步驟4，將pt前驅(qū)體的乙二醇溶液和堿金屬氫氧化物的乙二醇溶液進(jìn)行混合，在氬氣氛圍中加熱后，得到棕黑色pt膠；將mox-al2o3載體加入pt膠中，加入pvp水溶液，室溫下磁力攪拌，滴加醋酸調(diào)節(jié)ph＝4-6，水浴加熱后抽濾、洗滌，將所得固體干燥后，得催化劑半成品；將催化劑半成品置于10～30％o2/ar氣氛下焙燒后，得到催化劑成品。該催化劑的耐硫性能較差。

4、cn118105992a公開了一種耐水熱、抗硫的co氧化整體型催化劑，包括粉體甲、粉體乙和粘合劑。粉體甲包括載體、活性組分和助劑。粉體甲的載體為氧化鋁復(fù)合氧化物a(m1n1ox-al2o3)，其中，m1ox、n1ox為氧化硅、氧化鑭、氧化鎳、氧化鋇、氧化鎂、氧化鋯或氧化鈣中的一種或幾種，粉體甲的活性組分為pt、pd、ru中的一種或兩種以上。粉體乙包括載體、活性組分和助劑。粉體乙的載體為氧化鈦基復(fù)合氧化物m2n2ox-tio2，其中，m2ox、n2ox為氧化鈷、氧化鎢、氧化鉬或氧化鎳中的兩種或兩種以上。粉體乙的活性組分為pt、ru中的一種或兩種。助劑選自氧化鑭、氧化錫、氧化鈣、氧化銅、氧化鉀、氧化鈉或氧化鎂的一種或幾種。該催化劑的耐硫性能有待加強(qiáng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于催化co的催化劑的制備方法，玻璃纖維波紋板經(jīng)酸處理得到可控的三維微孔結(jié)構(gòu)及較大比表面積，載體中孔孔徑控制在8～14nm之間；該制備方法得到的催化劑在中溫條件下對(duì)于co具有較高的脫除效率。進(jìn)一步地，該制備方法得到的co催化劑具有良好的耐水耐硫性能。

2、過(guò)渡涂層的制備不僅可提高玻璃纖維表面的粗糙度，增加催化劑的比表面積，還可改善大孔結(jié)構(gòu)；而且涂層與載體表面結(jié)合牢固，有利于催化劑抗熱沖擊性，同時(shí)有益于貴金屬及其他活性組分的負(fù)載及分散，降低活性組分用量提高催化性能。

3、上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

4、一方面，本發(fā)明提供了一種用于催化co的催化劑的制備方法，包括如下步驟：

5、(1)將水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽、鋁粉和水在70～100℃下反應(yīng)，然后加入無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)ph至2～4；加入聚乙二醇攪拌1～5h，得到過(guò)渡涂層漿液；

6、(2)將玻璃纖維波紋板載體浸入過(guò)渡涂層漿液中，得到負(fù)載過(guò)渡涂層漿液的載體；將負(fù)載過(guò)渡涂層漿液的載體烘干，然后焙燒，得到中間體；

7、(3)將cu、聚乙二醇、pt、硅溶膠和水混合，球磨得到擴(kuò)散鍍層漿液；其中，cu、聚乙二醇、pt和硅溶膠的質(zhì)量比(5～12)：(5～12)：(0.05～0.4)：(2～8)；

8、(4)將擴(kuò)散鍍層漿液澆淋至中間體上，然后吹掃出中間體上多余的漿液，得到負(fù)載擴(kuò)散鍍層漿液的中間體；將負(fù)載擴(kuò)散鍍層漿液的中間體烘干，然后焙燒，得到催化劑。

9、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，所述水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁中的一種或多種，所述無(wú)機(jī)酸選自鹽酸、硝酸、硫酸中的一種或多種。

10、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽和鋁粉的質(zhì)量比為(1～4):1。

11、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，擴(kuò)散鍍層漿液中固體顆粒物的粒度為1～50μm。

12、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，所述硅溶膠為酸性硅溶膠。

13、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，步驟(2)中，玻璃纖維波紋板載體浸入過(guò)渡涂層漿液中的時(shí)間為30～90min，烘干溫度為100～130℃，焙燒溫度為400～600℃，焙燒時(shí)間為3～8h。

14、根據(jù)本發(fā)明的制備方法，優(yōu)選地，步驟(4)中，烘干溫度為100～130℃，焙燒溫度為400～600℃，焙燒時(shí)間為3～8h。

15、另一方面，本發(fā)明提供了一種用于催化co的催化劑，該催化劑由上述制備方法得到。

16、再一方面，本發(fā)明提供了上述催化劑在催化氧化一氧化碳中的用途。

17、根據(jù)本發(fā)明的用途，優(yōu)選地，所述一氧化碳存在于氣態(tài)物質(zhì)中，所述一氧化碳的濃度為1000～20000ppm，所述催化劑的使用溫度為200～280℃。

18、本發(fā)明的催化劑的過(guò)渡涂層能夠提高玻璃纖維波紋板載體表面的粗糙度，增加催化劑的比表面積，將載體中孔孔徑控制在8～14nm，同時(shí)改善大孔結(jié)構(gòu)。該過(guò)渡涂層與載體表面結(jié)合牢固，有利于擴(kuò)散鍍層的均勻負(fù)載，降低活性組分用量提高催化性能，有利于催化劑抗熱沖擊性。本發(fā)明的載體、過(guò)渡涂層和擴(kuò)散鍍層相互配合提高了催化劑在中溫條件下對(duì)co的脫除效率，提高了催化劑的耐水耐硫性能。

技術(shù)特征：

1.一種用于催化co的催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁中的一種或多種，所述無(wú)機(jī)酸選自鹽酸、硝酸、硫酸中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽和鋁粉的質(zhì)量比為(1～4):1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，擴(kuò)散鍍層漿液中固體顆粒物的粒度為1～50μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硅溶膠為酸性硅溶膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，玻璃纖維波紋板載體浸入過(guò)渡涂層漿液中的時(shí)間為30～90min，烘干溫度為100～130℃，焙燒溫度為400～600℃，焙燒時(shí)間為3～8h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，烘干溫度為100～130℃，焙燒溫度為400～600℃，焙燒時(shí)間為3～8h。

8.一種用于催化co的催化劑，其特征在于，所述催化劑由權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的制備方法得到。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化劑在催化氧化一氧化碳中的用途。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其特征在于，所述一氧化碳存在于氣態(tài)物質(zhì)中，所述一氧化碳的濃度為1000～20000ppm，所述催化劑的使用溫度為200～280℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于催化CO的催化劑及其制備方法和用途。該催化劑的制備方法包括如下步驟:(1)將水溶性無(wú)機(jī)鋁鹽、鋁粉和水反應(yīng)，然后加入無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)pH；加入聚乙二醇攪拌，得到過(guò)渡涂層漿液；(2)將玻璃纖維波紋板載體浸入過(guò)渡涂層漿液中，然后烘干、焙燒，得到中間體；(3)將Cu、聚乙二醇、Pt、硅溶膠和水混合，球磨得到擴(kuò)散鍍層漿液；(4)將擴(kuò)散鍍層漿液澆淋至中間體上，然后吹掃出中間體上多余的漿液，得到負(fù)載擴(kuò)散鍍層漿液的中間體；將負(fù)載擴(kuò)散鍍層漿液的中間體烘干，然后焙燒，得到催化劑。該制備方法得到的催化劑對(duì)CO具有較高的脫除效率，且具有良好的耐水耐硫性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張文昕,蔡曉娟,王春霞,童裳慧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：極智智慧（上海）新技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19