用于氨氧化处理的触媒制造技术

本发明专利技术提出一种用于氨氧化处理的触媒，于组成上包括：多个颗触媒颗粒以及用以携载该多个颗触媒颗粒的一担体。特别地，本发明专利技术以铂或者包含铂的复合物制成该多个颗触媒颗粒，并且令晶面为(111)的该触媒颗粒与晶面为(101)的该触媒颗粒于该担体之上具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。实际应用本发明专利技术之时，只需要将上述之用于氨氧化处理的触媒于一操作温度下置于带有氨气的废气之中，就能够基于高氮气选择率将该氨气氧化。

Catalyst for ammoxidation

【技术实现步骤摘要】
用于氨氧化处理的触媒
本专利技术关于废弃污染源处理的
，尤指一种用于氨氧化处理的触媒。
技术介绍
除了具有优秀的电绝缘作用，氮化硅(Si3N4)薄膜在高温高湿度的环境之下不易被氧化或水气渗透；因此，氮化硅材料常用于制造半导体组件或集成电路芯片。举例而言，可使用低压化学气相沉积设备(LowPressureChemicalVaporDepositionSystem,LPCVD)形成氮化硅层于硅晶表面；此时，氮化硅层作为防止硅氧化作用发生的遮蔽层。执行LPCVD的过程中，氮化硅层由二氯硅烷(SiCl2H2)与氨依据以下反应式(1)而生成。SiCl2H2+4NH3→Si3N4+6HCl+6H2..............(1)值得注意的是，未利用完全的氨气通常由后端帮浦抽除并进一步地输入一废气处理系统之中。传统的废气处理系统使用硫酸水溶液吸收工艺废气所带有的氨气；然而，这种处理方式需使用大量强酸，后续还需进行酸碱中和操作，同时还会存在着产生氨氮废水的问题。随着环保法规趋于严格，业者需将氨氮废水处理至极低浓度(氨氮的浓度需小于20mg/L)才能排放。可想而知，为了降低废水中的氨氮浓度，业者势必付出更高的处理成本。为解决上述问题，业界提出以触媒直接对废气中的氨进行高温氧化，以将氨转变成氮(N2)及水(H20)。这样的氨处理方式具有可大量处理与无二次污染等优点。然而，目前业界所使用来氧化废气中的氨之触媒，其被用于低温(或常温)的氮处理之时，显示出氮选择率低的重要缺陷。总的来说，现有的氮处理触媒仍旧于实务应用上显示出缺陷与不足；有鉴于此，本案之专利技术人极力加以研究专利技术，而终于研发完成本专利技术之一种用于氨氧化处理的触媒。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种用于氨氧化处理的触媒，其于组成上包括：多个颗触媒颗粒以及用以携载该多个颗触媒颗粒的一担体。特别地，本专利技术以铂或者包含铂的复合物制成该多个颗触媒颗粒，并且令晶面为(111)的该触媒颗粒与晶面为(101)的该触媒颗粒于该担体之上具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。实际应用本专利技术之时，只需要将上述之用于氨氧化处理的触媒于一操作温度下置于带有氨气的废气之中，就能够基于高氮气选择率将该氨气氧化。为了达成上述本专利技术之主要目的，本案专利技术人提供所述用于氨氧化处理的触媒的一实施例，包括：一担体；以及多个颗触媒颗粒，由该担体所携载；其中，该触媒颗粒由铂或者包含铂的复合物所制成；其中，于该担体之上，晶面为(111)的该触媒颗粒与晶面为(101)的该触媒颗粒之间具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。于本专利技术之所述用于氨氧化处理的触媒的实施例中，其中，该担体为一氧化铟锡基板或一金属氧化物半导体材料掺杂的氧化铟锡基板。于本专利技术之所述用于氨氧化处理的触媒的实施例中，其中，该担体的工艺材料可为下列任一者：金属氧化物半导体材料、银掺杂的金属氧化物半导体材料、经氧化镁修饰表面的银掺杂的金属氧化物半导体材料、硫化物半导体材料、银掺杂的硫化物半导体材料、或硒化物半导体材。附图说明图1为显示本专利技术之一种用于氨氧化处理的触媒的示意性立体图；以及图2为显示用于氨氧化处理的触媒的扫描式电子显微镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)的影像图。其中附图标记为：1用于氨氧化处理的触媒11触媒颗粒10担体具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术所提出之一种用于氨氧化处理的触媒，以下将配合图式，详尽说明本专利技术的较佳实施例。第一实施例因具有大的电化学表面积(Electrochemicalsurfacearea,ECSA)，纳米尺寸的铂(Pt)颗粒经常被应用于直接甲醇燃料电池(Direct-methanolfuelcells,DMFCs)之中，以作为电催化剂使用。于本专利技术中，纳米尺寸的铂颗粒进一步地被应用于处理废气中的氨。图1为显示本专利技术的一种用于氨氧化处理的触媒的示意性立体图。如图1所示本专利技术的用于氨氧化处理的触媒1于组成上包括：多个颗触媒颗粒11以及用以携载该多个颗触媒颗粒11的一担体10。必须加以强调的是，本专利技术的主要技术特征并非以铂(Pt)制成所述触媒颗粒11，而是令晶面为(111)的该触媒颗粒11与晶面为(101)的该触媒颗粒11于该担体10之上具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。所述多个触媒颗粒11可以是由铂或者包含铂的复合物所制成，且该些触媒颗粒11的粒径大小介于0.1纳米至10纳米之间。较佳地，若所述多个触媒颗粒11的平均粒径大小被控制在5纳米左右，则能够发挥最好的电化学表面，于此指的是对于氨(NH3)的氧化效果。另一方面，所述铂的复合物由铂与至少一复合金属所组成；其中，该复合金属可以选自于周期表中的铂族金属，例如：钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、或铱(Ir)。然而，铂族金属属于贵金属，因此，为了降低本专利技术的用于氨氧化处理的触媒1的制造成本，也可以采用钛(Ti)、银(Ag)、锡(Sn)、锌(Zn)、或钴(Co)作为所述复合金属。另一方面，用以携载该多个触媒颗粒11的担体10可以是一氧化铟锡(IndiumTinOxide,ITO)基板或一金属氧化物半导体材料掺杂的氧化铟锡基板。除此之外，担体(support)10也可以直接由一工艺材料制成；该工艺材料可以是金属氧化物半导体材料、银掺杂的金属氧化物半导体材料、经氧化镁修饰表面的银掺杂的金属氧化物半导体材料、硫化物半导体材料、银掺杂的硫化物半导体材料、或者硒化物半导体材料。下表(1)之中载有前面所列出的各种工艺材料的示范性材料。表(1)实验数据继续地参阅图1，并请同时参阅图2所显示的用于氨氧化处理的触媒的扫描式电子显微镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)的影像图。比较图1与图2可以发现，虽然图1绘示所述多个触媒颗粒11有规则地沉积并排列于该担体10之上，但由图2的SEM影像可知，所述多个触媒颗粒11分散排列于该担体10之上。然而，必须知道的是，现阶段的工艺技术能够根据图1的设计完成此用于氨氧化处理的触媒1的制作。第二实施例请重复参阅图1。于本专利技术的用于氨氧化处理的触媒1的第二实施例之中，晶面为(111)的该触媒颗粒11与晶面为(100)的该触媒颗粒11于该担体10之上具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。简单地说，第一实施例的技术特征在于令晶面为(111)的该触媒颗粒11与晶面为(101)的该触媒颗粒11于所述担体10之上具有特定的分布比例，而第二实施例的技术特征则在于令晶面为(111)的该触媒颗粒11与晶面为(100)的该触媒颗粒11于担体10之上具有特定的分布比例。必须加以强调的是，上述的详细说明针对本专利技术可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本专利技术的权利要求范围，凡未脱离本专利技术技艺精神所为的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，包括：/n一担体；以及/n多个颗触媒颗粒，由该担体所携载；/n其中，该触媒颗粒由铂或者包含铂的复合物所制成；/n其中，于该担体之上，晶面为(111)的该触媒颗粒与晶面为(101)的该触媒颗粒之间具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，包括：
一担体；以及
多个颗触媒颗粒，由该担体所携载；
其中，该触媒颗粒由铂或者包含铂的复合物所制成；
其中，于该担体之上，晶面为(111)的该触媒颗粒与晶面为(101)的该触媒颗粒之间具有一分布比例，且该分布比例介于1:1至10:1之间。


2.如权利要求1所述的用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，该担体的工艺材料可为下列任一者：金属氧化物半导体材料、银掺杂的金属氧化物半导体材料、经氧化镁修饰表面的银掺杂的金属氧化物半导体材料、硫化物半导体材料、银掺杂的硫化物半导体材料、或硒化物半导体材料。


3.如权利要求1所述的用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，该担体为一氧化铟锡基板或一金属氧化物半导体材料掺杂的氧化铟锡基板。


4.如权利要求1所述的用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，所述铂的复合物由铂与至少一复合金属所组成，且该复合金属可为下列任一者：钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钛(Ti)、银(Ag)、锡(Sn)、锌(Zn)、或钴(Co)。


5.如权利要求1所述的用于氨氧化处理的触媒，其特征在于，该多个颗触媒颗粒的平均粒径大小介于0.1纳米至10纳米之间。

【专利技术属性】
技术研发人员：丁肇诚，
申请(专利权)人：丁肇诚，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71