[其他]非貴金屬燃燒催化劑及其制造方法

無效

• 申請號: 86103200
• 申請日: 1986-05-06
• 公開（公告）號: CN86103200A
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發明（設計）人: 汪仁;吳善良;張志剛
• 申請（專利權）人: 華東化工學院
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J23/84;B01J35/04;B01J37/02
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 王孫佳

本發明涉及一種催化劑，特別是一種非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑;本發明還涉及一種制造催化劑的方法，特別是一種制造非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑的方法。

現代工業的發展造成了一氧化碳、烴類及其含氧衍生物對大氣日益嚴重的污染。利用催化燃燒法把這些致污物質氧化成二氧化碳和水，這是消除這類污染并回收熱能的有效方法。為此，獲得性能優良的催化劑便成為實施這種催化燃燒的關鍵。優良的燃燒催化劑應具備良好的活性，能承擔大空速負荷，有較低的起燃溫度，有較高的耐熱性能和機械強度，并具有足夠長的使用壽命。

到目前為止，人們在處理廢氣和汽車尾氣所造成的污染時，往往是采用貴金屬催化劑，這些催化劑的活性組份一般是鉑和鈀。已檢索的有關專利文獻有美國專利3，914，389;3，956，189;英國專利1，499，051;1，534，047;西德專利2，518，537;日本專利40878（1976）;140508（1982），其中所記載的也不外乎是貴金屬催化劑。但是，貴金屬資源稀少，價格昂貴，難以滿足現代工業廣泛使用催化燃燒技術之需要。

為了解決上述問題，人們曾試圖用非貴金屬來代替金屬從而制造出以非貴金屬為催化活性組份的燃燒催化劑。但是這種非貴金屬燃燒催化劑通常不具有良好的催化活性，承擔不了大空速負荷，起燃溫度高，耐熱性能和機械強度差，使用壽命也短。

本發明的目的在于提供一種能滿足催化燃燒之要求的、以非貴金屬為催化活性組份的燃燒催化劑，從而突破非貴金屬不能用于催化燃燒的框框，克服貴金屬資源稀少價格昂貴的問題，進一步滿足現代工業對處理工業廢氣和汽車尾氣之需要。

本發明的目的還在于提供一種制造該非貴金屬催化劑的方法，從而使通過本方法制造的催化劑能滿足上述要求。

本發明是這樣構成的，它是一種非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑，主要由載體和催化活性組份組成，其特征之處在于以硅酸鹽材料為第一載體，以金屬氧化物涂層為第二載體，以金屬氧化物和稀土金屬氧化物的混合物為催化活性組份。

本發明也是這樣實現的，它是一種制造非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑的方法，其中主要包括把一種載體浸漬在涂敷液中，然后進行干燥和焙燒，其特征之處在于所說的浸漬、干燥和焙燒至少進行二次，第一次浸漬、干燥和焙燒后形成了第二載體，第二次浸漬、干燥和焙燒后附著了催化活性組份。

本發明的非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑由于是按如上所述構成并按上述方法制造的，因此它能產生下列積極效果：

1.在催化燃燒中非貴金屬的本征活性不亞于貴金屬。

2.在催化燃燒中能夠耐高溫。

3.能承受高負荷并具有較高的機械強度。

4.具有較好的抗硫鉛、抗煙霧及油塵的能力，并具有較長的使用壽命。

5.只需較低的起燃溫度。

本發明的制造方法實施容易，操作簡單，用該方法制造的非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑能產生上述效果。

以下將結合實施例來對本發明的催化劑及其制造方法作更詳細的描述。

本發明的燃燒催化劑不同于任何已見緒于報道的燃燒催化劑，它雖然也主要由載體和催化活性組份構成，但載體本身又分為兩部分，作為第一載體的是一種硅酸鹽材料，事實上它構成了催化劑的骨架;作為第二載體的是一種金屬氧化物涂層，該涂層具有足夠好的耐熱性能。構成催化活性組份的為金屬氧化物和稀土金屬氧化物的混合物。這里，所說的硅酸鹽材料為陶瓷質蜂窩狀材料，它的內部開有許多孔道，這些孔道是水平地分布在Z軸方向上且對穿的，孔道的截面為正方形、三角形或圓形、孔道密度為25～36個/平方厘米，孔容為0.1～0.5毫升/克。構成第二載體的金屬氧化物涂層為氧化鋁涂層，其中添加有稀土金屬氧化物，該稀土金屬氧化物具體指硝酸鑭，它在氧化鋁涂層中的含量為1～5%（重量）。構成催化活性組份的金屬氧化物為銅的氧化物、鈷的氧化物、鎳的氧化物、錳的氧化物，稀土金屬氧化物為鈰的氧化物。該催化活性組份中各物質的重量比例關系為銅的氧化物∶鈷的氧化物∶鎳的氧化物∶錳的氧化物∶鈰的氧化物＝（10～15）∶（2～6）∶（2～6）∶（1～3）∶（1～3）。

在本發明的非貴金屬蜂窩狀燃燒催化劑中由氧化鋁涂層（其中含有稀土金屬氧化物）構成的第二載體占了整個載體重量的5～15%，而催化活性組份又占催化劑整體重量的2～35%。

按上述組份和組成構成的催化劑，解決了催化燃燒中非貴金屬的本征活性低于貴金屬的問題。