[发明专利]制备耐烧结性催化剂的多孔涂层的基于溶液的方法

权利要求书

1.一种制备耐烧结性催化剂体系的方法，所述方法包括：

使具有包括催化剂颗粒的表面的载体与包括金属盐并具有酸性pH的溶液进行接触；

将所述金属盐沉淀在所述载体的表面上；以及

对所述金属盐进行煅烧，以选择性地在所述载体的所述表面上产生分布在所述催化剂颗粒周围的金属氧化物的多孔涂层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，包括所述金属盐的所述溶液是水溶液，并且所述pH值小于或等于约6。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂颗粒包括选自由以下各项所构成的组的金属：铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、金(Au)、铁(Fe)、镍(Ni)、锰(Mn)及其组合，并且所述载体包括选自由以下各项所构成的组的金属氧化物：氧化铈(CeO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、氧化钡(BaO)、氧化钾(K₂O)、氧化钠(Na₂O)、氧化钙(CaO)、氧化镧(La₂O₃)及其组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属盐包括选自由以下各项所构成的组的元素：铝(Al)、铈(Ce)、锆(Zr)、钛(Ti)、硅(Si)、镁(Mg)、锌(Zn)、钠(Na)、钾(K)、钡(Ba)、钙(Ca)及其组合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述金属盐选自由以下各项所构成的组：氯化铝(AlCl₃)、硝酸铝(Al(NO₃)₃)、氢氧化铝(Al(OH)₃)、硫酸铝(Al₂(SO₄)₃)、氯酸铝(Al(ClO₃)₃)、磷酸铝(AlPO₄)、偏磷酸铝(Al(PO₃)₃)及其组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述接触步骤之前，所述方法还包括：

使用酸性溶液对包括所述催化剂颗粒的所述载体的所述表面进行清洗，或

将具有包括所述催化剂颗粒的所述表面的所述载体放置在还原性气氛中，以促进所述催化剂颗粒向金属态转化。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，将包括所述催化剂颗粒的所述载体放置在所述还原性气氛中的所述步骤还包括：

将包括所述催化剂颗粒的所述载体放置在熔炉中；

用小于或等于3％体积的包括惰性气体和氢气(H₂)的气体混合物对所述熔炉进行大于或等于约30分钟的吹扫；

将包括所述催化剂颗粒的所述载体在温度大于或等于约200℃至小于或等于约500℃的所述熔炉中进行加热；

将包括所述催化剂颗粒的所述载体保持在所述温度下大于等于约30分钟；以及

将包括所述催化剂颗粒的所述载体冷却至环境条件。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，将包括催化剂颗粒的所述载体进行加热是在小于或等于约20℃/分钟的速率下进行的，或者

所述吹扫步骤包括用所述气体混合物以大于或等于约1标准立方英尺/小时(SCFH)的流速对所述熔炉进行吹扫。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，使具有包括所述催化剂颗粒的所述表面的所述载体与所述溶液进行接触的所述步骤包括将所述表面浸没在所述溶液中，其中，所述方法还包括将超声波施加至所述溶液，以有助于所述沉淀，或者所述方法还包括用行星式离心混合机混合所述溶液，以有助于所述沉淀。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述金属盐进行煅烧以选择性地在所述载体上产生金属氧化物的多孔涂层的所述步骤包括将所述金属盐和设置在所述载体上的所述催化剂颗粒在大于或等于约400℃至小于或等于约600℃的温度下进行大于或等于约2小时的加热。