一种整体式催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种整体式催化剂及其制备方法与应用。所述整体式催化剂包括催化剂载体和铝基尖晶石。所述制备方法包括如下步骤：(1)混合过渡金属盐、铝盐和水，水浴搅拌后得到混合溶液；(2)混合pH调节溶液和步骤(1)所得混合溶液，水浴搅拌后得到铝基尖晶石的前驱体；(3)将催化剂载体浸渍到步骤(2)所得铝基尖晶石的前驱体中，取出静置后得到催化剂前驱体；(4)将步骤(3)所得催化剂前驱体，依次进行干燥、保护气氛下煅烧后得到所述整体式催化剂。所述整体式催化剂包含有铝基尖晶石，其前驱体为胶体，在制备过程中可直接将催化剂载体浸渍在胶体中，无需添加粘结剂或增稠剂，且生产过程中不产生任何废液，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种整体式催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及空气污染领域，涉及一种催化剂，尤其涉及一种整体式催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]高空平流层的臭氧可吸收紫外线，保护地球动、植物免受紫外线的伤害。然而低空臭氧却是一种对生物有杀伤作用的有害气体，是夏季紫外线强时空气中的主要污染物之一。臭氧虽热力学不稳定，但在没有紫外线辐射或催化剂的情况下在250℃以下分解缓慢。因此，需要开发臭氧降解催化剂以治理空气中的臭氧污染。
[0003]粉体催化剂在实际应用时，通常需要进一步制成颗粒或者涂覆在多孔载体上，使得整体式催化剂的制备步骤繁琐。传统的颗粒状催化剂存在着催化剂床层压降大，反应物在催化剂颗粒表面分布不均匀以及催化剂床层各点温度梯度大等明显缺点。整体式催化剂由于其尺寸小、压降低、传质传热高效，放大效应小等优点，较粉末催化剂和颗粒催化剂在应用中更具优势。
[0004]目前整体式催化剂制备方法通常是在蜂窝状基底上涂覆活性组分(通常包含贵金属及金属氧化物)制成。即以蜂窝状基体为载体，将催化剂活性组分粉末与一定量的水、粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体式催化剂，其特征在于，所述整体式催化剂包括催化剂载体和铝基尖晶石；所述催化剂载体具有多孔结构；所述铝基尖晶石与催化剂载体的质量比为1:(10
‑
1000)。2.根据权利要求1所述的整体式催化剂，其特征在于，所述催化剂载体包括蜂窝铝、堇青石、铁铬铝、泡沫铜或泡沫镍中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述铝基尖晶石包括钴铝尖晶石、锰铝尖晶石、铁铝尖晶石、铜铝尖晶石或镍铝尖晶石中的任意一种或至少两种的组合。3.一种如权利要求1或2所述整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合过渡金属盐、铝盐和水，水浴搅拌后得到混合溶液；(2)混合pH调节溶液和步骤(1)所得混合溶液，水浴搅拌后得到铝基尖晶石前驱体；(3)将催化剂载体浸渍到步骤(2)所得铝基尖晶石前驱体中，取出、静置后得到催化剂前驱体；(4)将步骤(3)所述催化剂前驱体，依次进行干燥、保护气氛下煅烧后得到所述整体式催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过渡金属盐包括锰盐、钴盐、铜盐、铁盐或镍盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述铝盐包括氯化铝、硝酸铝、醋酸铝或硫酸铝中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述水浴搅拌的温度为20
‑
70℃，优选为40
‑
60℃；优选地，步骤(1)所述水浴搅拌的时间为15
‑
60min；优选地，步骤(1)所述过渡金属盐、铝盐和水的用量比为0.1mol:(0.2
‑
0.4)mol:(10
‑
30)mL。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述pH调节溶液包括尿素、碳酸钠、氨水、氢氧化钠或碳酸钾中的任意一种或至少两种的组合，优选为尿素、氨水或碳酸钠中的任意一种；优选地，步骤(2)所述pH调节溶液的摩尔浓度为0.001
‑
0.006mol/mL；优选地，步骤(2)所述pH调节溶液与混合溶液的体积比为1:(1.5
‑
3)。6.根据权利要求3
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述水浴搅拌的温度为40
‑
95℃，优选为60
‑
90℃；优选地，步骤(2)所述水浴搅拌的时间为0.5
‑
24h，优选为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈运法，张乐，王安琪，关健，韩宁，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：