[发明专利]一种含铑催化剂的制备方法及其催化剂

权利要求书

1.一种含铑催化剂的制备方法，其特征在于：

所述催化剂由基体和涂覆在基体表面的催化剂涂层制成，催化剂涂层由催化材料与贵金属制成，贵金属总量5-150g/ft³，催化剂涂层至少包括铑催化层；铑催化层的制备包括以下步骤：

1)将重量百分比浓度10％的铑溶液在40℃-90℃的水浴中持续搅拌浓缩至重量百分比浓度40％-100％；

2)在步骤1)的浓缩液中添加醇类物质，醇类物质的添加量为铑摩尔量的0.5-25倍，恒温0.5-5h后得到粘度为5-50Pa.s的铑溶液；

3)向步骤2)得到的溶液中添加醇胺溶液调节铑溶液的pH为3.5-10.5，继续搅拌5-60min；

4)将步骤3)得到的铑溶液添加到含粘接剂、催化材料、酸性溶液和水的浆料中得到含铑的催化浆料，将催化浆料涂覆在基体上形成铑催化层；

或，将步骤3)得到的铑溶液添加到催化材料中，混合均匀，80℃2h干燥，500℃2h焙烧得到铑粉料；将粉料添加粘接剂、酸性溶液和水得到含铑的催化浆料，将催化浆料涂覆在基体上形成铑催化层；

所述催化材料包括改性的氧化铝材料和改性的储氧材料；改性的氧化铝材料包括用稀土金属铈、镧、钇、镨或/和钕，用过渡金属铁、钴或/和镍，用碱土金属钡、锶或/和锆改性的氧化铝；改性的储氧材料包括用稀土金属镧、钇、镨或/和钕，用过渡金属铁、钴或/和镍，用碱土金属钡或/和锶改性的二氧化铈-氧化锆。

2.根据权利要求1所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂涂层中的贵金属还包括钯、铂或钯铂混合物，各贵金属的重量比例是Pt:Pd:Rh＝0-5:0-25:1-40，催化剂涂层涂覆量80-250g/l。

3.根据权利要求2所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述贵金属制成的催化剂涂层是铑催化剂涂层、铂-铑催化剂涂层、钯-铑催化剂涂层或铂钯-铑催化剂涂层；贵金属钯、铂或钯铂混合物涂层通过独立涂覆制备，铑催化剂涂层位于表层或内层。

4.根据权利要求1至3任一项所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述醇类物质是C1-C3中能与水任意比例互溶的醇中一种或二种及以上的混合物，或C4-C11中油状液体的醇中一种或二种及以上的混合物。

5.根据权利要求4所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述醇类物质是甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丙三醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇1000、二聚丙三醇、三聚丙三醇中一种或二种及以上的混合物。

6.根据权利要求4所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述醇胺溶液是甲醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甘醇胺、甲基二乙醇胺中一种或二种及以上的混合物。

7.根据权利要求4所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述基体包括陶瓷基体或金属蜂窝基体；陶瓷基体包括堇青石、堇青石-氧化铝、氮化硅、氧化铝-氧化镁-二氧化硅、锆石、氧化铝或硅铝酸盐；金属蜂窝基体包括耐热金属。

8.根据权利要求7所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述耐热金属包括铝合金。

9.根据权利要求4所述含铑催化剂的制备方法，其特征在于：所述贵金属溶液是可溶性的硝酸盐、氯化盐、醋酸盐或有机贵金属盐溶液；粘接剂是氧化铝、硅溶胶、铝溶胶一种或一种以上混合物；酸性溶液是硝酸、有机酸的一种或二种的混合物。

10.一种含铑催化剂，其特征在于：所述催化剂是由权利要求1至9任一项所述的制备方法制备的催化剂。