一种蜂窝载体催化剂涂层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及整体式催化剂制备技术领域，尤其涉及一种蜂窝载体催化剂涂层的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 催化燃烧是燃料在催化剂表面进行的完全氧化反应。催化燃烧技术可以用于处理 有机废气和汽车尾气等毒性大、对环境污染严重的气体，其原理主要是利用催化剂使污染 气体在较低温度条件下充分燃烧。
[0003] 高效催化燃烧的催化剂是催化燃烧技术的核心，目前在催化燃烧技术中广泛应用 的是整体式催化剂。整体式催化剂主要包括蜂窝载体和催化剂涂层，其中蜂窝载体作为整 体式催化剂的骨架基体，其材料可为陶瓷或金属材料，其结构类似蜂窝状，具有许多平行且 整齐分布的细小孔道；催化剂涂层是由催化剂浆料均匀地涂覆在蜂窝载体表面上后所形成 的涂层。在蜂窝载体上制备催化剂涂层的过程一般为：将催化剂粉体与拟薄水铝石加水混 合，形成具有一定粘度的催化剂浆料，然后将蜂窝载体浸渍在催化剂浆料中，一段时间之后 取出蜂窝载体，去掉蜂窝载体上多余的催化剂浆料，对蜂窝载体进行烘干、焙烧。
[0004] 蜂窝载体上所负载的催化剂涂层的量对催化效率有直接的影响，并且不同的反应 所需要的催化剂涂层的量不同。蜂窝载体上所负载的催化剂涂层的量一般采用负载量这一 参数来表征，负载量的计算方法为：W= (mfm。) /π^Χ100%，其中W为负载量，m。为负载催化 剂涂层之前的空白蜂窝载体的质量，负载催化剂涂层之后的蜂窝载体的质量。
[0005] 由于不同的反应所需要的负载量不同，因此在制备催化剂涂层的过程中需要对负 载量进行调控，以使实际的负载量达到反应所需的负载量。但是，现有技术目前只能简单地 通过控制蜂窝载体浸渍在催化剂浆料中的次数来调控负载量，难以实现对负载量的精确调 控，这样所得到负载量往往与反应所需的负载量有一定的差距。
【发明内容】
[0006] 为克服上述现有技术中的缺陷，本发明提出一种蜂窝载体催化剂涂层的制备方 法，以实现对蜂窝载体负载催化剂涂层的负载量的精确调控。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] 本发明提供了一种蜂窝载体催化剂涂层的制备方法，所述制备方法包括：步骤 S1 :配制多份催化剂浓度不同且均具有目标粘度的催化剂浆料，采用所配制的多份催化剂 浆料分别在多个蜂窝载体上形成催化剂涂层，根据形成催化剂涂层前后蜂窝载体的质量， 分别计算不同催化剂浓度的催化剂浆料所对应的负载量，得到催化剂浓度和负载量的对应 关系；步骤S2 :根据催化剂浓度和负载量的对应关系，获得目标负载量所对应的催化剂浓 度，配制具有所获得的催化剂浓度且具有目标粘度的催化剂浆料，采用所配制的催化剂浆 料在蜂窝载体上形成催化剂涂层。
[0009] 在本发明所提供的蜂窝载体催化剂涂层的制备方法中，由于得到催化剂浓度和负 载量的对应关系时所用到的催化剂浆料的粘度为目标粘度，因此催化剂浓度成为影响负载 量的唯一因素，从而在蜂窝载体上形成具有目标负载量的催化剂涂层时，根据提前得到的 催化剂浓度和负载量的对应关系获得目标负载量所对应的催化剂浓度，然后配制具有该催 化剂浓度且具有目标粘度的催化剂浆料，采用该催化剂浆料形成催化剂涂层，所形成的催 化剂涂层必然具有目标负载量，实现了对蜂窝载体负载催化剂涂层的负载量的精确调控， 更好地满足了反应的需要。
[0010] 基于上述技术方案，可选的，所述配制多份催化剂浓度不同且均具有目标粘度的 催化剂浆料包括：配制多份具有目标粘度的有机聚合物溶液；分别向所配制的多份有机聚 合物溶液中加入催化剂，配制多份催化剂浓度不同的催化剂浆料。
[0011] 在此基础上，进一步的，所配制的多份有机聚合物溶液的质量相同；或者，所配制 的多份催化剂浆料的质量相同。
[0012] 基于上述技术方案，可选的，步骤S1和步骤S2中配制催化剂浆料的过程中加入催 化剂粉体，且步骤S1和/或步骤S2中配制催化剂浆料的过程中加入铝溶胶。
[0013] 在此基础上，进一步的，所配制的含有铝溶胶的催化剂浆料中，铝溶胶与催化剂粉 体的质量的比值大于〇,且小于或等于10。
[0014] 在此基础上，进一步的，所配制的含有铝溶胶的催化剂浆料中，铝溶胶与催化剂粉 体总的质量浓度小于或等于60%。
[0015] 基于上述各项中的任一项，可选的，步骤S1和步骤S2中形成催化剂涂层包括：将 蜂窝载体浸渍在催化剂浆料中，且浸渍的次数均为一次。
[0016] 基于上述各项中的任一项，可选的，所述目标粘度大于或等于10mPa.s。
[0017] 基于上述各项中的任一项，可选的，步骤S1和步骤S2中，所配制的催化剂浆料中 催化剂的固含量小于或等于60%。
[0018] 基于上述各项中的任一项，可选的，步骤S1和步骤S2中在蜂窝载体上形成催化剂 涂层之前，采用酸溶液或碱溶液对蜂窝载体的表面进行预处理。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。
[0020] 图1为本发明实施例所提供的制备方法中所绘制的催化剂浓度-负载量工作曲 线。
【具体实施方式】
[0021] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范 围。
[0022] 本实施例提供了一种蜂窝载体催化剂涂层的制备方法，该制备方法包括以下步 骤：
[0023] 步骤S1 :配制多份催化剂浓度不同且均具有目标粘度的催化剂浆料，采用所配制 的多份催化剂浆料分别在多个蜂窝载体上形成催化剂涂层，根据形成催化剂涂层前后蜂窝 载体的质量，分别计算不同催化剂浓度的催化剂浆料所对应的负载量，得到催化剂浓度和 负载量的对应关系。
[0024] 需要说明的是，所述"目标粘度"为根据实际发生的反应确定蜂窝载体上负载催化 剂涂层的负载量，然后根据所确定的负载量进而确定出的形成该催化剂涂层的催化剂浆料 的粘度，因此本实施例中所述的"目标粘度"是能够提前获知的确定的参数。此外，本实施 例中所述的"催化剂浓度"具体是指催化剂在催化剂浆料中的质量浓度。本实施例中所得 到的"催化剂浓度和负载量的对应关系"，例如，可更加直观地体现在根据该对应关系所绘 制出的催化剂浓度-负载量工作曲线中。
[0025] 催化剂浆料的粘度和催化剂浆料中催化剂的浓度均能够影响蜂窝载体负载催化 剂涂层的负载量。在上述步骤S1中，得到催化剂浓度和负载量的对应关系时，所采用的催 化剂浆料的粘度为目标粘度，这相当于将催化剂浆料的粘度固定，使催化剂浓度成为影响 负载量的唯一因素，催化剂浓度与负载量成线性关系。
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