[发明专利]燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料，催化剂载体为CuO‑TiO₂‑SiO₂，活性组包括CeO₂、Sb₂O₃或Nb₂O₅中的一种或几种。本发明还公开了一种燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料的制备方法。本发明中，非贵金属CO催化净化材料具有成本低、耐高温、水热稳定性好、抗硫及氟氯中毒性能好、使用寿命长、可将CO含量降低到20ppm以下等优点。

技术领域

本发明涉及一种燃气热水器，具体说，涉及一种燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料及其制备方法。

背景技术

随着时代的进步及生活形态的转变，热水器已是目前一般居家生活不可或缺的必要装置。其中，燃气热水器由于具有加热迅速，购买及使用成本低，无论什么天气都无需等待，可直接使用，且体积较小等优点，最广为一般大众所采用。然而，使用燃气热水器，容易因紧闭的屋内氧气量不够，使得燃气不完全燃烧释放出一氧化碳而造成中毒。因此，燃气热水器中一般都装有一氧化碳净化器，保证燃气燃烧时CO排放量达标，从而保证用户的生命安全。

公开号CN 104556032 A的专利文献公开了一种燃气热水器用CO净化器，其包括蜂窝陶瓷基体和附着在蜂窝陶瓷基体表面的催化剂层，但其活性组分是由贵金属金、银、钌、铑、钯、锇、铱或铂中的一种或多种构成，生产成本较高。

公开号CN 101143321 B的专利文献公开了一种CO氧化的非贵金属催化剂，该催化剂制备工艺简单，但其反应温度为-30～50℃。公开号CN 103362613 A的专利文献公开了一种一氧化碳选择性氧化铈、锆和铜的混合氧化物(CeZrCuOx)催化剂，但其使用温度在200～400℃范围内。公开号CN 103831111 B的专利文献公布了一种具有核壳结构的Co₃O₄-CeO₂-ZrO₂催化剂，该催化剂制备工艺复杂，且其CO完全氧化所需的温度≤-65℃。上述三类催化剂均为非贵金属催化剂，原材料成本较低，但都不适合在燃气热水器工况环境(150～200℃)下使用。

公开号CN 101485984 B专利文献公开了一种CO氧化催化剂，该催化剂由CeO₂-TiO²复合氧化物载体和活性组分CuO组成，其在80-170℃温度范围内可以将CO减少到100ppm，但是燃气热水器CO净化器出口处CO浓度需降低到50ppm以下，且其在170-200℃范围内CO转化率降低，无法满足热水器烟气排放要求。

综上所述，目前燃气热水器用CO净化器存在生产成本较高，使用环境温度较高(150～200℃)，对CO排放量要求较低(≤50ppm)，使用寿命短等问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料及其制备方法，材料具有成本低、耐高温、水热稳定性好、抗硫及氟氯中毒性能好、使用寿命长、可将CO含量降低到20ppm以下等优点。

技术方案如下：

一种燃气热水器用非贵金属CO催化净化材料，催化剂载体为CuO-TiO₂-SiO₂，活性组包括CeO₂、Sb₂O₃或Nb₂O₅中的一种或几种。

进一步：催化剂载体中，CuO与TiO₂和SiO₂的质量比例为5-9:1-5，SiO₂与TiO₂的质量比为1:19。

进一步：活性组分CeO₂与载体CuO-TiO₂-SiO₂的摩尔比为1:1或1:2。