[发明专利]氧化铬蜂窝状整体式催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铬蜂窝状整体式催化剂及其制备方法和应用，主要针对环境中的NO催化氧化，适用于空气污染物的消除，在环境净化领域具有应用前景。

背景技术

随着我国城市化进程的快速发展，城市机动车保有量也在不断攀升。随之造成的环境污染也日益严重，2009年全国机动车排放污染物5143.3万吨，其中一氧化碳4018.8万吨，碳氢化合物482.2万吨，氮氧化物583.3万吨，颗粒物59.0万吨。可见氮氧化物（NOx）就是其中主要污染物之一。 

在前期研发的基础上，我们发现氧化铬催化剂粉末具有优异的常温催化氧化NO性能，有望实际应用，但在实际应用中需要做成蜂窝状整体式催化剂，以提高其抗压抗冲击性能。目前常用的整体式催化剂制备方法是采用堇青石作为蜂窝载体，后涂覆助剂层，而后浸渍活性组分，这种方法可以保证活性金属在表面分布，但是涂覆量较少。有报道采用球磨法制备助剂（CN101269326B），在浸渍活性组分后用于苯加氢制环已烯，但直接球磨法涂覆活性组分及在NO催化氧化中应用尚无报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种氧化铬蜂窝状整体式催化剂及其制备方法和应用。

一种氧化铬蜂窝状整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用沉淀法制备单纯氧化铬粉末催化剂，具体为：

称取铬前躯体10克溶解于100毫升去离子水中，同时加入沉淀剂，在室温-80℃搅拌5小时，过滤，洗涤，80-120℃干燥12小时，200-600℃煅烧2-6小时，获得氧化铬粉末催化剂；

（2）具有氧化铝涂层的蜂窝状整体式载体制备，具体为：

称取gama-Al2O3 30克，拟薄水铝石9克置于60克去离子水中，搅拌，加入硝酸调节PH=2-4，搅拌15-60分钟后，将蜂窝陶瓷载体浸渍其中，后吹扫，置于80-120℃烘箱干燥12小时，500℃焙烧4小时，获得具有氧化铝涂层的整体式载体；

（3）球磨法制备氧化铬蜂窝状整体式催化剂，具体为：

将氧化铬和水按10-90%比例混合后置于玛瑙球磨罐中，采用玛瑙滚珠，尺寸为1-60毫米，进行球磨2-24小时后，将球磨好的浆料涂覆于具有氧化铝涂层的蜂窝状整体式载体上，80-120℃干燥，获得氧化铬蜂窝状整体式催化剂。

所述铬前驱体为硝酸铬、或氯化铬。

所述沉淀剂为氨水，碳酸氢铵，碳酸铵中的一种或两种。

一种由所述方法制备得到的氧化铬蜂窝状整体式催化剂。

所述氧化铬蜂窝状整体式催化剂在一氧化氮催化氧化反应中的应用。

所述催化剂应用时的反应气氛为柴油机输出污染源，NO浓度为5-10ppm，其余为各种杂质如水，粉尘，CO和空气等。

反应活性评价：将5*5*5cm催化剂置于反应平台中，通入废气，进行活性测试，风速约为0.5m/s。

所述催化剂用于柴油机废气NO催化氧化反应，能在常温吸附催化氧化NO。25 ^oC能使NO高效催化氧化，转化率达到100%。

本发明催化剂具有反应活性高，可实现常温催化氧化的特点，能够极大的催化氧化NO，使之高效转化，这实现了常温催化氧化NO反应，对其进行常温消除。本发明催化剂原料易得，工艺简单，可实际应用。

具体实施方式

以下实例用于更详细地说明本发明，但本发明并不限于此。

实施例1 ：

1）采用沉淀法制备单纯氧化铬粉末催化剂，具体为：

沉淀法：称取铬前躯体10g溶解于100 ml去离子水中，同时加入沉淀剂氨水，在室温搅拌5h，过滤，洗涤，100℃干燥12 h，300℃煅烧4 h，获得氧化铬粉末催化剂。

2）具有氧化铝涂层的蜂窝状整体式载体制备，具体为：

称取gama-Al₂O₃ 30g，拟薄水铝石9g置于60g去离子水中，搅拌，加入硝酸调节PH=3，搅拌30min后，将蜂窝陶瓷载体浸渍其中，后吹扫，置于100℃烘箱干燥12h，500℃焙烧4h，获得具有氧化铝涂层的整体式载体。

3）球磨法制备氧化铬蜂窝状整体式催化剂，具体为：

将氧化铬和水按50%比例混合后置于玛瑙球磨罐中，采用玛瑙滚珠，尺寸为1-60mm，进行球磨12h后，将球磨好的浆料涂覆于具有氧化铝涂层的蜂窝状整体式载体上，100℃干燥，获得氧化铬蜂窝状整体式催化剂。