一种钯基金属载体催化剂及其制备方法和应用1

1、(19)中民国家知识局*CN101695664A*(12)发明专利申请(10)申请(43)申请号日CN 1016956642010.04.21A(21)申请号200910193301.X(22)申请日2009.10.26(71)申请人工业大学地址 510006省广州市番禺区广州大学城外环西路 100 号(72)发明人(74)专利机构 广州粤高专利商标公司 44102人有限(51).Cl.B01J B01J B01DB01D23/89 (2006.01)37/00 (2006.01)53/72 (2006.01)53/86 (2006.01)权利要求书 1 页6 页 附图 1 页(54) 发明名

2、称一种钯基金属载体催化剂及其用(57) 摘要方法和应本发明公开了一种钯基金属载体催化剂及其方法和应用，该催化剂是 FeCrAl 合金为载体，采用化学镀工艺镀覆活性组分钯 ；本发明的钯基金属载体催化剂应用于甲苯的催化燃烧 ；本发明的方法为金属载体催化剂中活性组分钯的均匀、牢固负载提供了可行的方法 ；所的Pd/FeCrAl 整体式催化剂钯镀层与金属载体结合牢固，是一种高活性、高热稳定性的甲苯催化燃烧催化剂，能够有效降低污染物的排放。CN 101695664 A权利要CN 101695664 A1/1 义一种钯基金属载体催化剂，其是 该催化剂是 FeCrAl 合金为载体，采用化学镀工艺镀覆活性组分钯

3、。利 1 中所的钯基金属载体催化剂，其是 所 FeCrAl 合金采用商业。3. 一种利 1 中所钯基金属载体催化剂的法偸 方法，其是该催化剂方(1) FeCrAl 合金中行，其 HNO3、HF、H2O合中，所 HNO3、HF、H2O 的体为 15 20 2 5 75 80，行化，应为 40 60，为 5 15 分；(2) 化的FeCrAl 合金中； ，行，为5 分(3) 的 FeCrAl 合金体分为 2 10的 H2SO4 中，为 2 分 ；其 0.05 0.1g/L PdCl2 中，行活化分； 1，为 2(4) 活化的 FeCrAl 合金钯镀中，行化学镀钯，所钯镀的组为 0.05 0.5g/

4、L 的 PdCl2，1 10g/L 的 NaH2PO2H2O，20 160mL/L 的体分为25的 NH3H2O，5 30g/L 的 NH4Cl分； 9 10，应为 40 60，为 30 60(5) 化学镀钯的 FeCrAl 合金，为 400 1000中行烧，为 1 ，制本发明的 Pd/FeCrAl 钯基金属载体催化剂。4. 利 1 中所的钯基金属载体催化剂应用于甲苯的催化燃烧。2CN 101695664 A1/6 义和乚本发明及一种用于甲苯催化燃烧的高活性、高热稳定性的钯基金属载体催化剂方法。0001及其0002发性有化合物(Volatileanic Compounds，VOCs) 是大污染

5、的物一，其中“苯”VOCs( 苯，甲苯，甲苯 ) 广于、的业，用有咣合剂的业，、的工及种化工业性大，。0003 的环一了 VOCs 化理的发。，催化燃烧法是 VOCs 污染有效和用的方法一，有能利用高、燃低和环。整体式应是发的，应用广的催化应一。其中金属载体有的热性，可热，热发。是金属载体整体式 VOCs 化理的应用有性乬 金属载体的高化性一提高 ；金属载体的工艺，于广 ；金属载体与活性层的牢固结合性一。的工艺是金属载体行的乘理，载体层一层有利于金属与活性层牢固结合的Al2O3 ， Pd ，烧制 Pd/-Al2O3/FeCrAl 催化剂。可的法工，能大，。0004 化学镀是中的剂，金属金属的催

6、化用行的金属。能均匀，负载牢固，有化学、和性性能的镀层。JunleiTang，Yu Zuo 号的行化学镀钯，了钯的性 ( CorroScience，2008，50 2873 2878.)。化学镀工艺为金属载体催化剂中金属 Pd 的均匀、牢固负载提供了可行的方法，方的。发明0005本发明的的于提供一种用于甲苯催化燃烧的钯基金属载体催化剂，该催化剂是 FeCrAl 合金为载体，采用化学镀工艺镀覆活性组分钯。0006所 FeCrAl 合金采用商业。0007本发明提供一种钯基金属载体催化剂的 方法，该催化剂方法偸0008(1) FeCrAl 合金中行，其 HNO3、HF、H2O 合中，所 HNO3、H

7、F、H2O 的体为 15 20 2 5 75 80，行化，应为 40 60，为 5 15 分；0009(2) 化的 FeCrAl 合金中为 5 分；，行，0010(3) 的 FeCrAl 合金体分为 2 10的 H2SO4 3CN 101695664 A2/6 义中，为 2 分 ；其 0.05 0.1g/L PdCl2 中，行活化， 1，为 2 分；0011(4) 活化的 FeCrAl 合金钯镀中，行化学镀钯，所钯镀的组为 0.05 0.5g/L 的 PdCl2，1 10g/L 的 NaH2PO2H2O，20 160mL/L 的体分为 25的 NH3H2O，5 30g/L 的 NH4Cl60

8、分； 9 10，应为 40 60，为 30 0012(5) 化学镀钯的 FeCrAl 合金，为 400 1000中行烧，为 1 ，制本发明的 Pd/FeCrAl 钯基金属载体催化剂。0013本发明的钯基金属载体催化剂应用于甲苯的催化燃烧。0014本发明的有效是 所采用的化学镀工艺为金属载体催化剂中活性组分钯的均匀、牢固负载提供了可行的方法。所的 Pd/FeCrAl 整体式催化剂是一种高活性、高热稳定性的甲苯催化燃烧催化剂，能够有效降低污染物的排放。本发明 FeCrAl 合金为载体，采用化学镀工艺镀覆活性组分钯 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，发钯镀层与金属载体结合牢固，甲苯催化燃烧有高活性、

9、高热稳定性。明0015 1 是本发明化学镀 Pd 工艺偸中 FeCrAl 的 XRD 。0016a ；b 化 ；c 镀钯。0017中可，FeCrAl 合金 ( 1-a，b，c) 2为 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，分应于 Pd 方体的 (111)、(200) 和 (220) 的峰 (ASTM 标 5-681(Pd)，明 Pd/FeCrAl 催化剂中的 Pd 是 方结式 ；FeCr 峰镀 ( 1-b，c) 有明，是于化学镀均匀、的 Pd ， X 有一定的用，金属基体。0018

10、1 0019 FeCrAl 合金行偸中，行 30 分的理，0020(1) 化理 HNO3、HF、H2O 中，所的体为15 5 80，应为 40，为 15 分；0021(2) 理 中，为 5 分；0022(3) 活化理 体分为 6的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.1g/LPdCl2 中 1，为 2 分；0023(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.05g/L 的 PdCl2，1g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 9.8，应为 45，为 30 分；0024(5) 烧理 烧，为 600，为 1 。

11、0025制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层4CN 101695664 A3/6 义与基体的结合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，所的体为18 4 78，应为 50，为 10 分；0029(2) 理 中，为 5 分；0030(3) 活化理 体分为 2的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.08g/LPdCl2 中 1，为 2 分；0031(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.1g/L 的 PdCl2，8g/L的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH

12、3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，30g/L 的 NH4Cl， 9.3，应为 60，为 30 分；0032(5) 烧理 烧，为 800，为 1 。0033制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为20 2 78，应为 60，为 5 分；0037(2) 理 中，为 5 分；0038(3) 活化理 体分为 3的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.1g/LPdCl2 中 1，为 2 分；0039(4) 化学镀钯理

13、 钯镀中，所钯镀的组为 0.5g/L 的 PdCl2，10g/L 的 NaH2PO2H2O，160mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，25g/L 的 NH4Cl， 9.8，应为 45，为 60 分；0040(5) 烧理 烧，为 800，为 1 。0041制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为20 4 76，应为 60，为 5 分；0045(2) 理 中，为 5 分；0046(3) 活化理

14、体分为 3的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.05g/L PdCl2 中 1，为 2 分；0047(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.1g/L 的 PdCl2，1g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl，5CN 101695664 A4/6 义 9.5，应为 50，为 50 分；0048(5) 烧理 烧，为 400，为 1 。0049制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为17 3 80，应为 45，为 10 分；0053(2) 理 中，为 5 分；0054(3) 活化理 体分为 10的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.07g/L PdCl2 中 1，为 2 分；0055(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.3g/L 的 PdCl2，10g/L 的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，25g/L 的 NH4Cl， 10，应为 45，为 50 分；0056(5) 烧理 烧，为 1000，为 1 。0057制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲

16、苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为20 5 75，应为 50，为 7 分；0061(2) 理 中，为 5 分；0062(3) 活化理 体分为 6的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.08g/L PdCl2 中 1，为 2 分；0063(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.5g/L 的 PdCl2，8g/L的 NaH2PO2H2O，100mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，30g/L 的 NH4Cl， 9.3，应为 40

17、，为 60 分；0064(5) 烧理 烧，为 400，为 1 。0065制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为18 4 78，应为 45，为 12 分；0069(2) 理 中，为 5 分；0070(3) 活化理 体分为 3的 H2SO4 中，为 2 分 ；6CN 101695664 A5/6 义 0.05g/L PdCl2 中 1，为 2 分；0071(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.3g/L 的 Pd

18、Cl2，5g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 9.5，应为 60，为 30 分；0072(5) 烧理 烧，为 800，为 1 。0073制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为15 5 80，应为 40，为 12 分；0077(2) 理 中，为 5 分；0078(3) 活化理 体分为 2的 H2SO4 中，为 2 分 ； 0.1

19、g/LPdCl2 中 1，为 2 分；0079(4) 化学镀钯理 钯镀中，所钯镀的组为 0.1g/L 的 PdCl2，2g/L的 NaH2PO2H2O，20mL/L 的 NH3H2O( 体分为 25的 NH3H2O)，5g/L 的 NH4Cl， 10，应为 50，为 40 分；0080(5) 烧理 烧，为 600，为 1 。0081制 Pd/FeCrAl 整体式催化剂，其于甲苯催化燃烧的催化性能结和镀层与基体的结合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，所的体为17 3 80，应为 50，为 5 分；0085(2) 理 中，为 5 分；0086(3) 活化理 体分为 10的 H2SO4 中，为 2