【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气污染物催化净化，尤其涉及一种抗硫的金属基体催化氧化催化剂及其制备方法、应用。
技术介绍
1、近年来在钢厂、窑炉、焦化厂涉及的含nox、co和so2的污染物排放以及化工、石油、油漆、印染等行业涉及的vocs污染物排放问题亟需解决。目前工业废气污染物排放的治理技术主要分为两大类，一类是回收处理技术，属于物理过程，主要包括吸收技术、吸附技术、冷凝技术及膜分离技术等。另一类是转化技术，属于化学过程，即通过化学反应将工业废气中有害物质转化为氮气、水和二氧化碳等无毒分子化合物，典型方法包括催化氧化、生物氧化、高温焚烧、低温等离子体破坏等。由于具备起燃温度低、处理效率高并且无二次污染等优点，催化氧化法被认为是工业废气污染物治理最具应用前景的主流技术。
2、催化氧化法的本质是目标反应物分子通过在催化活性位上的吸附、活化和反应转化成安全无毒的物质，达到污染物脱除净化的目的，其中涉及的核心技术是高效催化剂技术，要求催化剂催化性能优良、使用寿命长且具有一定的广谱性。需要指出的是，在含硫的工业废气治理过程中，硫的存在会导致催化剂发生硫中毒，进而影响催化性能和使用寿命，因此还要求催化剂具有良好的抗硫性能。
3、目前以陶瓷蜂窝为基体的整体构型催化剂在工业废气污染物治理中应用较为广泛，但是陶瓷蜂窝基体存在传热效率低、热容高等问题，会导致设备启动时间长、催化剂利用率低并且局部催化剂床层会出现“飞温”现象，甚至直接影响催化剂使用寿命。而采用具有传热效率高、热容低的整体构型金属基体可有效规避陶瓷蜂窝基体带来的问题，在实际工
技术实现思路
1、鉴于此，本申请公开了一种抗硫的金属基体催化氧化催化剂及其制备方法，在金属基体表面以壁载催化剂涂层的方式构建“酸性位-活性位-保护层”催化剂体系，旨在提高催化剂的催化性能、抗硫性能和使用寿命。通过“酸性位-活性位”的协同作用，提高催化剂的催化活性，抑制硫在活性位上的竞争吸附，提高硫在活性位上的脱附速率，同时辅以保护层，进一步强化催化剂的抗硫性能，延长催化剂的使用寿命。在充分发挥金属基体传热效率高、热容低、机械强度好等优势的前提下，通过对壁载催化剂涂层以及涂层前驱体浆液的制备技术进行优化，提高壁载催化剂涂层在金属基体表面的牢固度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、采用具有规整结构的金属蜂窝作为基体，在金属基体表面以壁载催化剂涂层的方式构建“酸性位-活性位-保护层”催化氧化催化剂体系。
4、所述催化氧化催化剂将包含“酸性位-活性位”的催化组分涂层负载于金属基体表面，将保护层负载于催化组分涂层表面；
5、所述催化组分涂层由活性中心和金属氧化物构成；
6、所述活性中心由pt、rh、ru、pd等贵金属构成；
7、所述金属氧化物具备氧化还原性质，提供强度适中的酸性位点，选自beo、al2o3、ceo2、cr2o3、mno2、v2o5、zno中的一种或几种；
8、所述保护层的主要成分为sio2和tio2，以浆液涂覆的形式负载在催化组分涂层的表面。
9、根据本申请的第一方面，提供一种抗硫的金属基体催化氧化催化剂。
10、所述催化氧化催化剂包括金属蜂窝基体和壁载催化剂涂层；
11、所述金属蜂窝基体具有规则结构，材质为fecral合金；
12、所述壁载催化剂涂层负载在金属蜂窝基体表面；
13、所述壁载催化剂涂层包括催化组分涂层和保护层；
14、所述催化组分涂层包含金属氧化物和活性组分；
15、所述金属氧化物具备氧化还原性质，选自beo、al2o3、ceo2、cr2o3、mno2、v2o5、zno中的一种或几种；
16、所述活性组分包括pt元素、rh元素、ru元素、pd元素中的至少一种；
17、所述保护层的主要成分为sio2和tio2，以浆液涂覆的形式负载在催化组分涂层的表面。
18、可选地，所述活性组分包括pt元素、rh元素、ru元素、pd元素中的至少二种。
19、可选地，所述金属氧化物选自beo、al2o3、ceo2、cr2o3、mno2、v2o5、zno中的至少两种；
20、可选地，所述壁载催化剂涂层的质量为金属蜂窝基体质量的10％～40％。
21、可选地，所述壁载催化剂涂层的质量为金属蜂窝基体质量的比例独立地选自10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％中的任意值或任意两者之间的范围值。
22、可选地，所述催化组分涂层的质量为金属蜂窝基体质量的10％～30％。
23、可选地，所述催化组分涂层的质量为金属蜂窝基体质量的比例独立地选自10％、15％、20％、25％、30％中的任意值或任意两者之间的范围值。
24、可选地，所述保护层的质量为金属蜂窝基体质量的1％～10％。
25、可选地，所述保护层的质量为金属蜂窝基体质量的比例独立地选自1％、3％、5％、8％、10％中的任意值或任意两者之间的范围值。
26、可选地，所述具有规则结构的fecral合金，其具体结构可根据实际应用需求进行改变。
27、根据本申请的第二方面，提供上述抗硫的金属基体催化氧化催化剂的制备方法。
28、一种上述所述的催化氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
29、s1、获得具有规整结构的金属蜂窝基体a；
30、s2、获得催化组分涂层的前驱体浆液b；
31、s3、将所述前驱体浆液b均匀涂覆在金属蜂窝基体a的表面，经干燥和焙烧处理后，得到催化剂中间样品c；
32、s4、获得所述保护层的前驱体浆液d；
33、s5、将前驱体浆液d均匀涂覆在中间样品c的表面，经干燥和焙烧处理后，得到所述催化氧化催化剂。
34、所述步骤s2包括：将含贵金属、金属氧化物、无机酸、无机氧化物溶胶、稳定剂和水的混合物m，经球磨处理，得到所述前驱体浆液b；
35、可选地，所述混合物m中，包含的组分的重量份如下：
36、
37、可选地，贵金属的用量独立地选自0.01重量份、0.05重量份、0.1重量份、0.5重量份、1重量份、3重量份、5重量份中的任意值或任意两者之间的范围值。
38、可选地，金属氧化物的用量独立地选自20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份中的任意值或任意两者之间的范围值。
39、可选地，无机酸的用量独立地选自1重量份、2重量份、3重量份、4重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗硫的金属基体催化氧化催化剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的抗硫的催化氧化催化剂，其特征在于：
3.根据权利要求1-2任意一项所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求3所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
11.根据权利要求3所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
12.根据抗硫的催化氧化催化剂的制备方法得到的催化剂在含硫气氛的氮氧化物、一氧化碳和VOCs气体的脱除净
...【技术特征摘要】
1.一种抗硫的金属基体催化氧化催化剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的抗硫的催化氧化催化剂，其特征在于：
3.根据权利要求1-2任意一项所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的抗硫的催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的抗硫的...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜卓凡，
申请(专利权)人：榆林顺为榆成氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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