一種鈀基金屬載體催化劑及其制備方法和應(yīng)用1

1、(19)中民國家知識(shí)局*CN101695664A*(12)發(fā)明專利申請(10)申請(43)申請?zhí)柸誄N 1016956642010.04.21A(21)申請?zhí)?00910193301.X(22)申請日2009.10.26(71)申請人工業(yè)大學(xué)地址 510006省廣州市番禺區(qū)廣州大學(xué)城外環(huán)西路 100 號(hào)(72)發(fā)明人(74)專利機(jī)構(gòu) 廣州粵高專利商標(biāo)公司 44102人有限(51).Cl.B01J B01J B01DB01D23/89 (2006.01)37/00 (2006.01)53/72 (2006.01)53/86 (2006.01)權(quán)利要求書 1 頁6 頁 附圖 1 頁(54) 發(fā)明名

2、稱一種鈀基金屬載體催化劑及其用(57) 摘要方法和應(yīng)本發(fā)明公開了一種鈀基金屬載體催化劑及其方法和應(yīng)用，該催化劑是 FeCrAl 合金為載體，采用化學(xué)鍍工藝鍍覆活性組分鈀 ；本發(fā)明的鈀基金屬載體催化劑應(yīng)用于甲苯的催化燃燒 ；本發(fā)明的方法為金屬載體催化劑中活性組分鈀的均勻、牢固負(fù)載提供了可行的方法 ；所的Pd/FeCrAl 整體式催化劑鈀鍍層與金屬載體結(jié)合牢固，是一種高活性、高熱穩(wěn)定性的甲苯催化燃燒催化劑，能夠有效降低污染物的排放。CN 101695664 A權(quán)利要CN 101695664 A1/1 義一種鈀基金屬載體催化劑，其是 該催化劑是 FeCrAl 合金為載體，采用化學(xué)鍍工藝鍍覆活性組分鈀

3、。利 1 中所的鈀基金屬載體催化劑，其是 所 FeCrAl 合金采用商業(yè)。3. 一種利 1 中所鈀基金屬載體催化劑的法偸 方法，其是該催化劑方(1) FeCrAl 合金中行，其 HNO3、HF、H2O合中，所 HNO3、HF、H2O 的體為 15 20 2 5 75 80，行化，應(yīng)為 40 60，為 5 15 分；(2) 化的FeCrAl 合金中； ，行，為5 分(3) 的 FeCrAl 合金體分為 2 10的 H2SO4 中，為 2 分 ；其 0.05 0.1g/L PdCl2 中，行活化分； 1，為 2(4) 活化的 FeCrAl 合金鈀鍍中，行化學(xué)鍍鈀，所鈀鍍的組為 0.05 0.5g/

4、L 的 PdCl2，1 10g/L 的 NaH2PO2H2O，20 160mL/L 的體分為25的 NH3H2O，5 30g/L 的 NH4Cl分； 9 10，應(yīng)為 40 60，為 30 60(5) 化學(xué)鍍鈀的 FeCrAl 合金，為 400 1000中行燒，為 1 ，制本發(fā)明的 Pd/FeCrAl 鈀基金屬載體催化劑。4. 利 1 中所的鈀基金屬載體催化劑應(yīng)用于甲苯的催化燃燒。2CN 101695664 A1/6 義和乚本發(fā)明及一種用于甲苯催化燃燒的高活性、高熱穩(wěn)定性的鈀基金屬載體催化劑方法。0001及其0002發(fā)性有化合物(Volatileanic Compounds，VOCs) 是大污染

5、的物一，其中“苯”VOCs( 苯，甲苯，甲苯 ) 廣于、的業(yè)，用有咣合劑的業(yè)，、的工及種化工業(yè)性大，。0003 的環(huán)一了 VOCs 化理的發(fā)。，催化燃燒法是 VOCs 污染有效和用的方法一，有能利用高、燃低和環(huán)。整體式應(yīng)是發(fā)的，應(yīng)用廣的催化應(yīng)一。其中金屬載體有的熱性，可熱，熱發(fā)。是金屬載體整體式 VOCs 化理的應(yīng)用有性乬 金屬載體的高化性一提高 ；金屬載體的工藝，于廣 ；金屬載體與活性層的牢固結(jié)合性一。的工藝是金屬載體行的乘理，載體層一層有利于金屬與活性層牢固結(jié)合的Al2O3 ， Pd ，燒制 Pd/-Al2O3/FeCrAl 催化劑?？傻姆ü?，能大，。0004 化學(xué)鍍是中的劑，金屬金屬的催

6、化用行的金屬。能均勻，負(fù)載牢固，有化學(xué)、和性性能的鍍層。JunleiTang，Yu Zuo 號(hào)的行化學(xué)鍍鈀，了鈀的性 ( CorroScience，2008，50 2873 2878.)。化學(xué)鍍工藝為金屬載體催化劑中金屬 Pd 的均勻、牢固負(fù)載提供了可行的方法，方的。發(fā)明0005本發(fā)明的的于提供一種用于甲苯催化燃燒的鈀基金屬載體催化劑，該催化劑是 FeCrAl 合金為載體，采用化學(xué)鍍工藝鍍覆活性組分鈀。0006所 FeCrAl 合金采用商業(yè)。0007本發(fā)明提供一種鈀基金屬載體催化劑的 方法，該催化劑方法偸0008(1) FeCrAl 合金中行，其 HNO3、HF、H2O 合中，所 HNO3、H

7、F、H2O 的體為 15 20 2 5 75 80，行化，應(yīng)為 40 60，為 5 15 分；0009(2) 化的 FeCrAl 合金中為 5 分；，行，0010(3) 的 FeCrAl 合金體分為 2 10的 H2SO4 3CN 101695664 A2/6 義中，為 2 分 ；其 0.05 0.1g/L PdCl2 中，行活化， 1，為 2 分；0011(4) 活化的 FeCrAl 合金鈀鍍中，行化學(xué)鍍鈀，所鈀鍍的組為 0.05 0.5g/L 的 PdCl2，1 10g/L 的 NaH2PO2H2O，20 160mL/L 的體分為 25的 NH3H2O，5 30g/L 的 NH4Cl60

8、分； 9 10，應(yīng)為 40 60，為 30 0012(5) 化學(xué)鍍鈀的 FeCrAl 合金，為 400 1000中行燒，為 1 ，制本發(fā)明的 Pd/FeCrAl 鈀基金屬載體催化劑。0013本發(fā)明的鈀基金屬載體催化劑應(yīng)用于甲苯的催化燃燒。0014本發(fā)明的有效是 所采用的化學(xué)鍍工藝為金屬載體催化劑中活性組分鈀的均勻、牢固負(fù)載提供了可行的方法。所的 Pd/FeCrAl 整體式催化劑是一種高活性、高熱穩(wěn)定性的甲苯催化燃燒催化劑，能夠有效降低污染物的排放。本發(fā)明 FeCrAl 合金為載體，采用化學(xué)鍍工藝鍍覆活性組分鈀 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，發(fā)鈀鍍層與金屬載體結(jié)合牢固，甲苯催化燃燒有高活性、

9、高熱穩(wěn)定性。明0015 1 是本發(fā)明化學(xué)鍍 Pd 工藝偸中 FeCrAl 的 XRD 。0016a ；b 化 ；c 鍍鈀。0017中可，F(xiàn)eCrAl 合金 ( 1-a，b，c) 2為 44.3和 64.5有 峰，是 FeCr 合金的峰。 Pd/FeCrAl 的 XRD ( 1-c) ，39.9、46.6和 68.2的是 Pd 的峰，分應(yīng)于 Pd 方體的 (111)、(200) 和 (220) 的峰 (ASTM 標(biāo) 5-681(Pd)，明 Pd/FeCrAl 催化劑中的 Pd 是 方結(jié)式 ；FeCr 峰鍍 ( 1-b，c) 有明，是于化學(xué)鍍均勻、的 Pd ， X 有一定的用，金屬基體。0018

10、1 0019 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0020(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為15 5 80，應(yīng)為 40，為 15 分；0021(2) 理 中，為 5 分；0022(3) 活化理 體分為 6的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.1g/LPdCl2 中 1，為 2 分；0023(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.05g/L 的 PdCl2，1g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 9.8，應(yīng)為 45，為 30 分；0024(5) 燒理 燒，為 600，為 1 。

11、0025制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層4CN 101695664 A3/6 義與基體的結(jié)合0026 2 均于 1。0027 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0028(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為18 4 78，應(yīng)為 50，為 10 分；0029(2) 理 中，為 5 分；0030(3) 活化理 體分為 2的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.08g/LPdCl2 中 1，為 2 分；0031(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.1g/L 的 PdCl2，8g/L的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH

12、3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，30g/L 的 NH4Cl， 9.3，應(yīng)為 60，為 30 分；0032(5) 燒理 燒，為 800，為 1 。0033制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0034 3 均于 1。0035 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0036(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為20 2 78，應(yīng)為 60，為 5 分；0037(2) 理 中，為 5 分；0038(3) 活化理 體分為 3的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.1g/LPdCl2 中 1，為 2 分；0039(4) 化學(xué)鍍鈀理

13、 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.5g/L 的 PdCl2，10g/L 的 NaH2PO2H2O，160mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，25g/L 的 NH4Cl， 9.8，應(yīng)為 45，為 60 分；0040(5) 燒理 燒，為 800，為 1 。0041制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0042 4 均于 1。0043 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0044(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為20 4 76，應(yīng)為 60，為 5 分；0045(2) 理 中，為 5 分；0046(3) 活化理

14、體分為 3的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.05g/L PdCl2 中 1，為 2 分；0047(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.1g/L 的 PdCl2，1g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl，5CN 101695664 A4/6 義 9.5，應(yīng)為 50，為 50 分；0048(5) 燒理 燒，為 400，為 1 。0049制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0050 5 均于 1。0051 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，005

15、2(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為17 3 80，應(yīng)為 45，為 10 分；0053(2) 理 中，為 5 分；0054(3) 活化理 體分為 10的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.07g/L PdCl2 中 1，為 2 分；0055(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.3g/L 的 PdCl2，10g/L 的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，25g/L 的 NH4Cl， 10，應(yīng)為 45，為 50 分；0056(5) 燒理 燒，為 1000，為 1 。0057制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲

16、苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0058 6 均于 1。0059 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0060(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為20 5 75，應(yīng)為 50，為 7 分；0061(2) 理 中，為 5 分；0062(3) 活化理 體分為 6的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.08g/L PdCl2 中 1，為 2 分；0063(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.5g/L 的 PdCl2，8g/L的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，30g/L 的 NH4Cl， 9.3，應(yīng)為 40

17、，為 60 分；0064(5) 燒理 燒，為 400，為 1 。0065制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0066 7 均于 1。0067 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0068(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為18 4 78，應(yīng)為 45，為 12 分；0069(2) 理 中，為 5 分；0070(3) 活化理 體分為 3的 H2SO4 中，為 2 分 ；6CN 101695664 A5/6 義 0.05g/L PdCl2 中 1，為 2 分；0071(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.3g/L 的 Pd

18、Cl2，5g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 9.5，應(yīng)為 60，為 30 分；0072(5) 燒理 燒，為 800，為 1 。0073制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0074 8 均于 1。0075 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0076(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為15 5 80，應(yīng)為 40，為 12 分；0077(2) 理 中，為 5 分；0078(3) 活化理 體分為 2的 H2SO4 中，為 2 分 ； 0.1

19、g/LPdCl2 中 1，為 2 分；0079(4) 化學(xué)鍍鈀理 鈀鍍中，所鈀鍍的組為 0.1g/L 的 PdCl2，2g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 體分為 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 10，應(yīng)為 50，為 40 分；0080(5) 燒理 燒，為 600，為 1 。0081制 Pd/FeCrAl 整體式催化劑，其于甲苯催化燃燒的催化性能結(jié)和鍍層與基體的結(jié)合0082 9 均于 1。0083 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0084(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的體為17 3 80，應(yīng)為 50，為 5 分；0085(2) 理 中，為 5 分；0086(3) 活化理 體分為 10的 H2SO4 中，為 2