[发明专利]一种过渡金属氧化物催化剂及其成型方法

说明书

本发明涉及一种过渡金属氧化物催化剂及其成型方法，该催化剂通过过渡金属氧化物粉末、黏土类粘结剂、润滑剂、疏水剂和水制备得到。该催化剂的制备方法包括称取物料组分，加入疏水剂外的原料到捏合机中并加入水进行混捏，再加入疏水剂，经成型、烘干制备得到成品。本发明的过渡金属氧化物催化剂具备成本低，强度和耐磨性高，水中不易崩解等优点。

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其成型方法，具体是一种过渡金属氧化物催化剂及其成型方法。

背景技术

催化剂的粉体成型是保证催化剂能够投入实际生产生活的重要一环。催化剂的成型要在保证催化剂的活性、选择性和热稳定性的条件下，能够具有符合应用场景的强度和形状，最常见的有柱状，球形，三叶草形和片状。同样的催化剂物料粉末，不同的成型操作方法会造成催化剂成品的比表面积、孔容、孔径分布具有极大差异。

过渡金属氧化物催化剂在石油化工中的催化裂解、加氢，硫酸工业中二氧化硫氧化成三氧化硫等领域都有着较为广泛的应用。过渡金属氧化物催化剂一般具有较高的比表面积，较大的孔体积，现有的氧化物成型大部分都需要进行一定温度下的焙烧或加入强酸与粘结剂进行反应，才能达到一定的强度和磨耗要求，在此过程中催化剂具有的特性会受到较大的影响。

黏土类粘结剂包括膨润土，海泡石，坡缕石，煅烧高岭土，偏高岭土，水洗高岭土，活性白土。黏土在生活中有着广泛的应用，但是作为粘结剂在空气中极易吸水，所以仍然需要进行高温下煅烧，才能使催化剂保持住强度，这大大的限制了黏土类粘结剂的使用，因此找到一种简单方便经济有效的方法，使黏土类粘结剂在催化剂成型过程中使用尤为重要。

发明内容

本发明公开了一种过渡金属氧化物催化剂及其成型方法，依照本发明的成型方法，在不使用强酸且不进行焙烧的条件下，制备得到的催化剂具备成本低，强度和耐磨性高，水中不易崩解等优点。

本发明一方面提供一种过渡金属氧化物催化剂，该催化剂以重量份数计由以下物料制备得到：50-200份过渡金属氧化物粉末、5-40份黏土类粘结剂、0.1-5份润滑剂、0.1-5份疏水剂和10-40份水。

进一步的，上述物料优选100份过渡金属氧化物粉末、10份黏土类粘结剂、1份润滑剂、1份疏水剂和20-30份水。

进一步的，上述过渡金属氧化物粉末为铜氧化物、锰氧化物、铁氧化物、镍氧化物、锌氧化物、铈氧化物、钒氧化物、镧氧化物、钆氧化物、钕氧化物和镝氧化物中的一种或几种。

进一步的，上述黏土类粘结剂为膨润土、海泡石、坡缕石、煅烧高岭土、偏高岭土、水洗高岭土、活性白土中的一种或几种。

进一步的，上述润滑剂为石墨、甘油、黑滑石粉中的一种或几种。

进一步的，上述疏水剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、聚丙烯酰胺、正硅酸四乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、十二烷基磺酸钠中的一种或几种。

进一步的，上述过渡金属氧化物粉末优选MnO₂或NiO，上述黏土类粘结剂最优选膨润土或活性白土，上述疏水剂最优选钛酸酯偶联剂或聚丙烯酰胺。

本发明还提供一种制备上述过渡金属氧化物催化剂的成型方法,该成型方法包括如下步骤：

1)按照质量份数称取过渡金属氧化物粉末、黏土类粘结剂份、润滑剂和疏水剂；

2)将上述疏水剂外所有的物料倒入捏合机中进行混捏，边混捏边加入水，直到固体物料粉末形成可塑状的泥料为止；

3)一边捏合，一边将疏水剂添加到步骤2)的泥料中，在捏合机中进行混捏1-5h；

4)将步骤3)中混捏好的泥料放入成型机中进行成型；

5)将步骤4)的成型泥料放入80-150℃的烘箱内干燥4-20h，得到过渡金属氧化物催化剂。