[发明专利]不锈钢丝网阳极氧化膜负载稀土金属－贵金属催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理挥发性有机废气(VOCs)的催化剂，特别是涉及不锈钢丝网阳极氧化膜金属载体负载稀土金属-贵金属催化剂及其制备方法。

背景技术

由于不锈钢丝网具有耐高温性，易加工成各种形状等优点，可作为一种新型的催化剂载体。通过阳极氧化技术过程使不锈钢丝网上形成一层自生长氧化膜，然后负载贵金属制备的催化剂，可以克服以往采用活性氧化铝负载贵金属制成陶瓷催化剂的热稳定性差，易碎等缺点，是一种具有应用前景的催化剂。

中国专利ZL03129367.0和200710067768.0是涉及一种不锈钢阳极氧化膜负载贵金属催化剂制备方法，其步骤为：化学除油，去氧化皮处理，除挂灰处理，活化预处理，阳极氧化处理，获得不锈钢阳极氧化膜，负载贵金属活性组分，上述二种不锈钢阳极氧化膜负载贵金属催化剂活性较好、耐高温、耐冲击、抗震动，热稳定性好。但存在着载体应用面窄，制备步骤多等问题。

中国专利200810059778.40涉及一种不锈钢金属丝网载体阳极氧化膜负载贵金属催化剂，扩大了载体应用面，但获得的催化剂催化活性不够高。相比之下不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属催化剂成本低，与前面所述的已有较好VOCs净化效果的不锈钢阳极氧化膜负载贵金属催化剂相比，其催化性能更高，对甲苯，丙酮，乙酸乙酯的完全氧化分别下降了60℃，40℃和30℃。

发明内容

本发明目的是在上述三个专利基础上进行改进，优化制备工艺和条件，进一步提高催化剂的低温活性，提供不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属催化剂的制备方法，用于处理挥发性有机废气。

本发明利用稀土具有独特的电子层结构，铈氧化物具有独特的氧化还原性能，对于催化燃烧反应具有很好的效果；而不锈钢丝网具有高稳定性，易加工成各种形状等优点，作为一种新型的催化剂的载体，通过阳极氧化法和二次浸渍法制备的稀土金属-贵金属催化剂，是一种有较大应用前景的催化剂。

本发明提供的不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属催化剂，是以表面附着复合氧化膜不锈钢丝网为载体，以稀土金属铈、贵金属铂、钯为活性组分，所述催化剂活性组分含量为：氧化铈0.75wt％、铂0.1wt％和钯0.5wt％。

本发明提供的不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属催化剂的制备方法，采用阳极氧化技术在不锈钢丝网上形成氧化膜制成金属蜂窝载体；采用浸渍方法负载稀土金属和贵金属活性组分，制备成催化剂。制备步骤为：

1、将不锈钢丝网加工成所需的规格，制成蜂窝状，将丝网载体进行去氧化皮处理、除挂灰处理、活化预处理、阳极氧化处理，获得不锈钢丝网复合氧化膜载体；

2、将步骤1中的不锈钢丝网载体，浸入含0.75wt％氧化铈的硝酸亚铈的溶液中，负载稀土铈，浸渍时间为1h，将不锈钢载体取出，洗净，100℃烘干，获得负载有稀土金属铈的不锈钢丝网复合氧化膜金属载体；

3、将上述步骤2中获得的不锈钢丝网载体，浸渍在含贵金属0.1wt％Pt、0.5wt％Pd的氯铂酸和氯钯酸溶液中，煮沸，待溶液颜色由黄色转为无色后，将不锈钢丝网载体取出，洗净，置于浓度0.1wt％水合肼的还原剂中，还原1小时，获得不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属的催化剂前驱体；

4、将上述步骤3获得的不锈钢丝网催化剂前驱体，在温度为500-800℃空气氛中焙烧1小时，获得不锈钢金属丝网阳极氧化膜载体负载稀土金属-贵金属催化剂。

本发明所述进行去氧化皮处理，将不锈钢丝网浸渍在依次加入H₂O、H₂SO₄、HCl、C₂H₅OH、适量(CH₂)₆N₄、H₂O₂溶液中1.0-3.0分钟，所述溶液H₂O、H₂SO₄、HCl、C₂H₅OH、H₂O₂的体积比为：26∶1∶1∶1∶1，。

本发明所述进行除挂灰处理，在室温和搅拌状态下，将去氧化皮处理后的不锈钢丝网载体浸渍在体积比为1∶0.5∶35的HNO₃、H₂O₂，H₂O溶液中1-3分钟。