[发明专利]基于非织造纤维材料的蜂窝催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了用于制备蜂窝催化剂的方法，所述方法包括以下步骤：预涂覆非织造纤维片材，使所述纤维片形成波纹并卷起或堆叠所述形成波纹的片材以形成蜂窝主体。随后将所述蜂窝主体进行修补基面涂覆，包括添加至少一种催化活性化合物。

本发明涉及制备由波纹状基底形成的蜂窝形催化剂的方法，所述波纹状基底由非织造纤维材料组成。

具体地讲，本发明提供了由非织造纤维材料的波纹状片材制备的改善的蜂窝形催化剂，其优选地具有平坦内衬。

已发现，当在纤维材料形成波纹或成形为波纹状片材之前，利用预涂覆层涂覆所述材料时，可由非织造纤维材料(例如E玻璃纤维)作为原料制成稳定的蜂窝形催化剂。成形方法可包括预涂覆的纤维材料的加热和/或加湿。预涂覆层以陶瓷材料的水性悬浮液形式施加。

还已经发现当以一定量在基底上施加预涂层，从而导致介于60-120g/m²之间的基底和涂层的总重量时，导致纸材的改善的稳定性和硬度，使得在起皱工艺中形成的波在最终蜂窝催化剂产品的后续成形阶段和蜂窝催化剂产品的操作中基本上保持其形状。

根据上述发现，本发明提供了一种制备蜂窝催化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供呈非织造纤维材料的一个或多个片材形式的基底；

(b)用包含陶瓷材料和一种或多种粘合剂的水性预涂覆悬浮液以一定量预涂覆所述基底，从而导致介于60和120g/m²之间的所述基底和第一涂层的总重量；

(c)使预涂覆的基底形成波纹；

(d)将预涂覆的和形成波纹的基底卷起或堆叠成螺旋卷绕的圆柱形主体或铆接的矩形主体；

(e)利用催化剂载体修补基面涂料将步骤(d)的圆柱形或矩形主体进行修补基面涂覆，所述催化剂载体修补基面涂料包含一种或多种催化活性组分或其前体；并且

(f)干燥并任选地煅烧步骤(e)的经修补基面涂覆的主体；或另选地

(g)用催化剂载体修补基面涂料将步骤(d)的圆柱形或矩形主体进行修补基面涂覆，并用一种或多种催化活性组分或其前体的溶液浸渍所述经修补基面涂覆的主体；并且

(h)干燥并煅烧步骤(g)的经修补基面涂覆的主体。

优选地，在步骤(d)之前，步骤(c)的预涂覆和形成波纹的基底具有平坦内衬。

在本发明的此类实施方案中，在设置于所述形成波纹和预涂覆的基底上之前，所述平坦内衬以一定量预涂覆有所述水性预涂覆悬浮液，从而导致介于60和120g/m²之间的所述内衬和预涂层的总重量。

目前，优选包括玻璃纤维在内的非织造纤维材料。

在水性预涂层悬浮液中使用的优选陶瓷材料

包含高岭土、粘土材料、硅酸镁铝、球形粘土或膨润土中的至少一种。

用于预涂层材料中的粘合剂和增塑剂包括一种或多种聚合物化合物，诸如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、纤维素醚、多糖、聚乙二醇、天然树胶如黄原胶和阿拉伯树胶。

用于预涂层中的粘合剂改善了起皱工艺中基底的可塑性、成形能力和形状稳定性，并且同时使预涂覆和形成波纹的基底对用于后续涂覆催化剂载体修补基面涂料的有机溶剂具有抗性。

优选的预涂覆悬浮液包含悬浮于水中的高岭土和聚乙酸乙烯酯，其中总固体含量为15-60重量％。

所述预涂层可施用于片材的一侧上或一个或多个片材的两侧上和任选的内衬上。

在这两种涂覆方法中，预涂层浆液渗透一个或多个片材。