[发明专利]一种高活性双金属负载燃烧催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种高活性双金属负载燃烧催化剂，其特征在于该催化剂包括具有核壳结构的活性组分和载体两部分，其中所述的核壳结构的活性组分，壳层为Pd、Pt、Rh或其他贵金属中的一种或几种组合而成；内核为Fe、Co、Ni、Cu或其他过渡金属中的一种或几种的组合而成，载体为一定比例的铈锆固溶体、氧化钛或氧化铝；该催化剂中壳层重量含量为0.1～10wt％，内核和壳层重量比为0.05～10：1。

2.如权利要求1所述的一种高活性双金属负载燃烧催化剂，其特征在于该催化剂中壳层重量含量为0.3～2wt％；内核和壳层重量比优选0.5～5：1。

3.如权利要求1所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按催化剂中壳层重量含量为0.1～10wt％，内核和壳层重量比为0.05～10：1的配比，制得内核总过渡金属离子浓度为1M的过渡金属盐溶液；

(2)将步骤(1)所得的混合溶液等体积浸渍到载体上，在60～140℃下，干燥3～15h；然后在氮气或空气氛下，200～700℃下焙烧1～10h，制得担载内核层的前体材料A；

(3)将前体材料A用氢气或水合肼进行还原，制得B；

(4)将制得的B置于壳层贵金属盐溶液中，静置1-5min后过滤洗涤至不含金属离子，在60～140℃下干燥3～15h；氮气或空气气氛下，200～700℃下焙烧1～10h，即得所需催化剂。

4.如权利要求3所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的制备方法，其特征在于所述的过渡金属盐、贵金属盐为活性组分元素的硝酸盐或乙酸盐。

5.如权利要求3所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的氢气还原，还原温度为200～500℃、组成为3vol.％～20vol.％，H₂-N₂混合气体，还原时间为1～5h。

6.如权利要求3所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的水合肼还原：用质量含量为2-10％的水合肼溶液浸泡2-10h，水洗至中性，加入水合肼的质量是前材料A的2-5倍。

7.如权利要求3所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的制备方法，其特征在于步骤(4)中贵金属盐溶液的浓度为：5wt％～60wt％。

8.如权利要求1所述的高活性双金属负载燃烧催化剂的应用，其特征在于该催化剂可以用于含CH₄、CO以及VOCs气体的催化净化，或用于民用或工业天然气催化燃烧过程；使用的温度范围为200～800℃。