專利名稱：：不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的催化劑，主要是關(guān)于不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬載體負(fù)載貴金屬催化劑及其制備方法。技術(shù)背景由于不銹鋼絲網(wǎng)具有耐高溫性，易加工成各種形狀等優(yōu)點(diǎn)，可作為一種新型的催化劑載體。通過陽極氧化技術(shù)過程使不銹鋼絲網(wǎng)上形成一層自生長(zhǎng)氧化膜，然后負(fù)載貴金屬制備的催化劑可以克服以往采用活性氧化鋁負(fù)載貴金屬制成陶瓷催化劑的熱穩(wěn)定性差，易碎等缺點(diǎn)，是一種具有應(yīng)用前景的催化劑。中國(guó)專利ZL03129367.0和200710067768.0是涉及一種不銹鋼陽極氧化膜負(fù)載貴金屬催化劑制備方法，其步驟為化學(xué)除油，去氧化皮處理，除掛灰處理，活化預(yù)處理，陽極氧化處理，獲得不銹鋼陽極氧化膜，負(fù)載貴金屬活性組分，上述二種不銹鋼陽極氧化膜負(fù)載貴金屬催化劑活性高、耐高溫、耐沖擊、抗震動(dòng)，熱穩(wěn)定性好。但存在著載體應(yīng)用面窄，制備步驟多等問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是在上述二個(gè)中國(guó)專利基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化制備工藝和條件，提供不同不銹鋼金屬絲網(wǎng)載體陽極氧化膜負(fù)載貴金屬催化劑制備方法。本發(fā)明是采用陽極氧化技術(shù)在不銹鋼絲網(wǎng)上形成氧化膜制成金屬蜂窩載體，然后負(fù)載貴金屬的催化劑的制備方法，用于處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣。本發(fā)明提供的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑，是以表面附著復(fù)合氧化膜不銹鋼絲網(wǎng)為載體，以貴金屬鉑和鈀為活性組分，催化劑的活性組分含Pt為0.lwt°/。，含Pd為0.5wt%。本發(fā)明提供的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氣化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，以不銹鋼絲網(wǎng)為載體，采用陽極氧化制備工藝形成陽極氧化膜，采用浸漬方法負(fù)載貴金屬活性組分，制備成催化劑。其步驟為*陽極氣化膜制備將不銹鋼絲網(wǎng)加工成所需的規(guī)格，制成蜂窩狀，將絲網(wǎng)進(jìn)行去氧化皮處理；將絲網(wǎng)載體進(jìn)行除掛灰處理；將絲網(wǎng)載體活化預(yù)處理；將絲網(wǎng)載體完全浸沒于電解質(zhì)溶液中，進(jìn)行陽極氧化處理，獲得表面致密的復(fù)合氧化膜；*負(fù)栽貴金屬活性組分將不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜載體浸漬在含貴金屬0.1wt°/。Pt、0.5wt%Pd的氯賴酸和氯鈀酸溶液中，煮沐，待溶液顏色由黃色轉(zhuǎn)為無色后，將不銹鋼載體取出，洗凈，置于濃度為0.1wt。/。水合肼還原劑中進(jìn)行還原lh;將上述不銹鋼陽極氧化膜負(fù)載貴金屬的催化劑前驅(qū)體，在溫度為500-800。C空氣氛中焙燒，焙燒時(shí)間為1小時(shí)，即可獲得0.l%Pt-0.5y。Pd/不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑。本發(fā)明所述的去氧化皮處理將不銹鋼絲網(wǎng)加工成所需的規(guī)格，制成蜂窩狀，浸漬在體積比為26:i:i:i:i的h2o、h2so4>hci、c2h5oh、&02及適量((^)6^的溶液中，反應(yīng)溫度為室溫，在攪拌狀態(tài)下將不銹鋼絲網(wǎng)載體浸入上述溶液中，時(shí)間為1.0-3.0分鐘。本發(fā)明所述的除掛灰處理將去氧化皮的不銹鋼絲網(wǎng)置于體積比為2:1的HN03、H202溶液中，室溫條件下攪拌浸漬l.0-3.G分鐘。H冊(cè)3、H202,H20;溶液體積比為1:0.5:32。本發(fā)明所述的活化預(yù)處理將除桂灰的不銹鋼絲網(wǎng)浸漬在體積比為10:1的H2S(VHCI溶液中0.5—1.0分鐘。本發(fā)明所述的陽極氧化處理預(yù)處理的不銹鋼絲網(wǎng)完全浸漬在濃度為10wty。的仏304電解質(zhì)溶液中，電流密度為10.0-1.0A/dm2,電壓為3.0-5.OV,時(shí)間為30分鐘，得到陽極氧化膜載體。本發(fā)明利用不銹鋼絲網(wǎng)具有高穩(wěn)定性且具有良好的導(dǎo)熱性能，并易加工成各種形狀等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)陽極氧化工藝的處理，表面形成復(fù)合氧化膜后負(fù)載活性組分的制成金屬蜂窩催化劑，用于處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣(如甲笨，丙酮，乙酸乙酯等)。o.iwt-o.5y。Pd/不銹鋼絲網(wǎng)復(fù)合氧化膜金屬蜂窩催化劑具有活性高、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)50(TC溫度焙燒處理后，對(duì)曱笨的完全轉(zhuǎn)化溫度為220°C,對(duì)丙酮的完全轉(zhuǎn)化溫度為260°C,對(duì)乙酸乙酯的完全轉(zhuǎn)化溫度為28(TC,在同類環(huán)境保護(hù)催化劑中，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。本發(fā)明以與已授權(quán)中國(guó)專利(ZL03129367.0)和已公開中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?00710067768.0)相比，拓展到不同的不銹鋼金屬絲網(wǎng)載體，由于該不銹鋼金屬絲網(wǎng)價(jià)格低，資源多，取材廣泛，制得的催化劑活性高，具有重大的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。具體實(shí)施方式實(shí)施例1不銹鋼陽極氣化膜負(fù)載貴金屬催化劑的制備一個(gè)具體實(shí)施例，其步驟為將不銹鋼絲網(wǎng)加工成所需的規(guī)格，制成蜂窩狀，浸漬在眼H肌、HC1、C2H5OH、HA及適量(CH)晶的溶液中，進(jìn)行去氧化皮處理。上述溶液體積比為26:i:i:i:i進(jìn)行去氧化皮，反應(yīng)溫度為室溫，在攪拌狀態(tài)下將不銹鋼絲網(wǎng)栽體浸入上述溶液中，時(shí)間為1.0-3.0分鐘。*將去氧化皮的不銹鋼絲網(wǎng)置于HN0;、HA溶液中，上述溶液體體積比為2:1進(jìn)行除掛灰，反應(yīng)溫度為室溫，攪拌浸漬時(shí)間為1.0-3.0分鐘。*將除掛灰的不銹鋼絲網(wǎng)浸漬在H2S0,、HC1溶液中，體積比為10:1進(jìn)行活化預(yù)處理，時(shí)間為0.5-1.Q分鐘。*將預(yù)處理的不銹鋼絲網(wǎng)完全浸漬在濃度為10wt。/。的H2S0,電解質(zhì)溶液中，電流密度為10.0-1.0A/dm2，電壓為3.0-5.0V,時(shí)間為30分鐘，得到陽極氧化膜載體。*將不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜載體浸漬在含貴金屬0.1wt%Pt、0.5wt%Pd的氯鉑酸和氯鈀酸溶液中，煮沸，待溶液顏色由黃色轉(zhuǎn)為無色后，將不銹鋼載體取出，洗凈，置于還原劑為水合肼(濃度為0.1wt%)中進(jìn)行還原，所述還原時(shí)間為lh。*將上述不銹鋼陽極氧化膜負(fù)載貴金屬的催化劑前驅(qū)體，在溫度為500-800。C空氣氛中焙燒，焙燒時(shí)間為1小時(shí)，即可獲得本發(fā)明的0.lWt-0.5。/。Pd/不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑。實(shí)施例2:不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜負(fù)載貴金屬催化劑的制備一個(gè)具體實(shí)施例，其步驟為*將不銹鋼絲網(wǎng)加工成一定的規(guī)格，制成蜂窩狀。*然后將蜂窩狀絲網(wǎng)載體進(jìn)行去氧化皮處理按&0、H2S04、HC1、C2H5OH、(CH)6N4、H202的順序，依次加入390mlH20、15mlH肌、15mlHCl、15mlC2H5OH、適量(CH)6N4、15mlH202,配成溶液。將蜂窩狀絲網(wǎng)載體浸入上述溶液中，在攪拌狀態(tài)下浸漬2分鐘，用去離子水洗凈。*將已去氧化皮的蜂窩狀絲網(wǎng)載體進(jìn)行除掛灰處理置于含30mlHN03、15mlH202、955mlH20的混合溶液中，攪拌狀態(tài)下浸漬l分鐘，用去離子水洗凈。*將蜂窩狀不銹鋼栽體置于含10mlH2S04、1mlHC1的混合溶液中，活化預(yù)處理1分鐘。*將已活化預(yù)處理的蜂窩狀絲網(wǎng)載體完全浸沒于500mlH2S0"濃度為10wt%)電解質(zhì)溶液中，控制反應(yīng)時(shí)間以及反應(yīng)溫度，進(jìn)行陽極氧化，30分鐘后，將不銹鋼載體取出，用去離子水沖洗干凈，IOO'C烘干，備用。*將制備好的蜂窩狀絲網(wǎng)載體，浸入含貴金屬0.lwt%Pt、0.5wt%Pd的氯鉑酸和氯鈀酸溶液中，煮沸，待溶液顏色由黃色轉(zhuǎn)為無色后，將絲網(wǎng)載體取出，洗凈，浸置于0.1wt%水合肼溶液中，lh后取出，洗凈，烘干，得催化劑前驅(qū)體。*將此催化劑前驅(qū)體在50(TC空氣氛條件下焙燒1小時(shí)，制得催化劑。本發(fā)明的蜂窩狀不銹鋼絲網(wǎng)載體負(fù)載貴金屬制成催化劑，經(jīng)500-800。C溫度焙燒處理，催化劑表面組成氧化膜十分致密均勻，形成的復(fù)合氧化物粒徑仍保持在^t米級(jí)，用于處理有機(jī)廢氣具有較高的活性、熱穩(wěn)定性。實(shí)施例3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例4本發(fā)明的陽極氧化膜制備方法除掛灰液配方試劑濃度(ml/1)HA15H20955實(shí)施例5本發(fā)明的陽極氧化膜制備方法活化預(yù)處理液配方<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，其特征是以表面附著復(fù)合氧化膜不銹鋼絲網(wǎng)為載體，以貴金屬鉑和鈀為活性組分，催化劑的活性組分含Pt為0.1wt％，含Pd為0.5wt％，采用陽極氧化制備工藝形成陽極氧化膜，采用浸漬方法負(fù)載貴金屬活性組分，其步驟為●陽極氧化膜制備將不銹鋼絲網(wǎng)加工成所需的規(guī)格，制成蜂窩狀，將絲網(wǎng)載體進(jìn)行去氧化皮處理、除掛灰處理、活化預(yù)處理、陽極氧化處理，獲得表面致密的復(fù)合氧化膜；●負(fù)載貴金屬活性組分將不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜載體浸漬在含貴金屬0.1wt％Pt、0.5wt％Pd的氯鉑酸和氯鈀酸溶液中，煮沸，待溶液顏色由黃色轉(zhuǎn)為無色后，將不銹鋼載體取出，洗凈，置于濃度為0.1wt％水合肼還原劑中還原1h；●將上述不銹鋼陽極氧化膜負(fù)載貴金屬的催化劑前驅(qū)體，在溫度為500-800℃空氣氛中焙燒，焙燒時(shí)間為1小時(shí)，即可獲得0.1％Pt-0.5％Pd/不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，其特征是所述的不銹鋼絲網(wǎng)進(jìn)行去氧化皮處理溶液為H20、H2S04、HC1、C2H5OH、H202及適量(CH2)6N4的混合溶液，溶液體積比為26:1:1:1:1,反應(yīng)溫度為室溫，在攪拌狀態(tài)下，不銹鋼絲網(wǎng)栽體浸漬時(shí)間為1.0-3.0分鐘。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，其特征是所述的陽極氧化膜制備工藝中的除掛灰溶液組成為HN03、H202,H20;溶液體積比為1:0.5:32,反應(yīng)溫度為室溫，在攪拌狀態(tài)下，不銹鋼絲網(wǎng)載體浸漬時(shí)間為1.0-3.O分鐘。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，其特征是所述的陽極氧化膜制備工藝中活化預(yù)處理溶液成分為H2S04、HC1,溶液體積比為10:1,活化預(yù)處理的時(shí)間為0.5-1.0分鐘。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，其特征是所迷的陽極氧化膜制備工藝中電解質(zhì)溶液為H2S04，電流密度為10.0-1.OA/dm3',電壓為3.0-5.OV,時(shí)間為30分鐘。全文摘要一種不銹鋼絲網(wǎng)陽極氧化膜金屬蜂窩催化劑的制備方法，以表面附著復(fù)合氧化膜不銹鋼絲網(wǎng)為載體，以貴金屬鉑和鈀為活性組分，催化劑的活性組分含Pt為0.1wt％，含Pd為0.5wt％，采用陽極氧化制備工藝形成陽極氧化膜，采用浸漬方法負(fù)載貴金屬活性組分。用于處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣(甲苯、丙酮、乙酸乙酯等)，具有很高的活性、熱穩(wěn)定性，是一種具有應(yīng)用前景的催化劑。文檔編號(hào)C25D11/02GK101249436SQ200810059778公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年2月27日優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日發(fā)明者鄭小明,敏陳,瑩馬申請(qǐng)人:浙江大學(xué)