[发明专利]一种负载型载体及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体地，涉及一种负载型载体及其制备方法，以及由该方法制备得到的负载型载体及其应用。

背景技术

陶瓷纤维是一种纤维状轻质材料，具有重量轻、耐高温、热稳定好、导热率低、比热小及耐机械震动、强度高、抗热冲击性好、耐化学腐蚀等特点，在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用，同时，它也是是一种理想的高温过滤材料。近年来已经使用陶瓷纤维成功开发出各种过滤器，例如，烛式过滤器、织物过滤器和复合过滤器，被广泛应用于火力发电厂金属冶炼厂化工厂的消烟除尘，同时，在有机废气净化领域也具有广阔的应用前景。

CN103806990A公开了一种陶瓷纤维催化剂载体的汽车尾气处理器制备方法，该方法将铈、锆、镧、锶和钴的无机盐溶液加入溶胶形成剂经搅拌均匀后，再加入胶粒悬浮剂，得到稳定的催化剂溶胶。将陶瓷纤维棉柱，浸入催化剂溶胶中，得到表面粘附催化剂胶体的陶瓷纤维棉柱；再经干燥和煅烧得到负载催化剂的陶瓷纤维棉柱，装入带有内保温层的金属壳中，即得到汽车尾气净化器。该方法制备的陶瓷纤维催化剂强度低，不耐机械振动，且活性组分负载量低，活性差。

CN101518745A公开了一种有机废气净化器用金属纤维载体的制备方法。该专利采用集束拉拔法制备丝经为12-40μm的铁-铬-铝合金纤维束，将铁-铬-铝合金纤维束剪切成20-30mm长的短纤维,在纺织梳棉机上将短纤维形成棉絮团状的多孔金属纤维网，将制成棉絮团状的多孔纤维网填塞到用厚0.5-1.0mm的铁-铬-铝薄板制成的催化剂圆筒壳体中形成载体坯料，将载体坯料放入真空烧结炉中进行烧结，一次成型制备成金属纤维载体。该技术工艺要求高，且金属纤维表面处理复杂，难以保证活性组分的负载量。

因此，急需寻找一种制备工艺简单且能够更好地负载活性组分，同时能够适用于有机废气净化处理的载体。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供了一种适于在有机废气催化燃烧催化剂中使用的负载型载体及其制备方法，以及由该方法制备得到的负载型载体及其应用。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种负载型载体，其中，该载体包括陶瓷纤维和涂覆在所述陶瓷纤维表面的氧化铝涂层。

第二方面，本发明还提供了一种制备负载型载体的方法，其中，该方法包括：在超声条件下，将陶瓷纤维浸渍于氧化铝浆料中，然后依次进行干燥和焙烧。

第三方面，本发明还提供了由上述方法制备得到的负载型载体。

第四方面，本发明还提供了上述负载型载体在催化有机废气燃烧中的应用。

本发明通过制备氧化铝浆料，并使用酸液对陶瓷纤维进行预处理，然后将经过预处理的陶瓷纤维浸渍于氧化铝浆料中，以获得具有氧化铝涂层的陶瓷纤维载体。本发明提供的载体制备工艺简单，并且，将该载体用于制备具有催化有机废气燃烧功能的催化剂中，可以负载更大量的催化活性组分并且具有较高的催化活性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种负载型载体，其中，该载体包括陶瓷纤维和涂覆在所述陶瓷纤维表面的氧化铝涂层。

根据本发明，以载体的总重量为基准，所述陶瓷纤维的含量可以为75.5-90.5重量％，优选为82.5-90.5重量％，更优选为88.6-90.2重量％；所述氧化铝涂层的含量可以为9.5-24.5重量％，优选为9.5-17.5重量％，更优选为9.8-11.4重量％。

根据本发明，所述陶瓷纤维可以为本领域的常规选择，优选地，所述陶瓷纤维的直径为2-5μm。本发明对所述陶瓷纤维的来源没有特别的限定，可以通过市售获得。

根据本发明，所述氧化铝涂层的厚度可以为0.2-0.8μm。