[发明专利]一种涂层材料催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1：将镧镨改性氧化铝材料加入去离子水，控制最终固含量为20-30%，添加过程中控制溶液PH为3.8-4.2；然后将碱溶液通过蠕动泵注射滴加添加进氧化铝浆料，控制滴加时间为60-90分钟，过程中通过硝酸来调节浆料液的PH值维持在3.8-4.2之间，控制搅拌时间为3.0-5.0h，形成混合溶液A，所述镧镨改性氧化铝材料中氧化镧氧化镨质量占比为1.0%-4.0%，其表面积满足在老化条件为1000℃的情况下热老化4h后测试值不小于150 m²/g，所述碱溶液为Na、Cs、Ba、K、Li、Mg中任意一种或几种的碳酸盐溶液，所述碳酸盐溶液中的碳酸盐与氧化铝浆料中的氧化铝的质量比为1:8-1:9；

S2：将混合溶液A通过喷雾闪蒸干燥机在100℃-150℃进行干燥，干燥过程中控制进料速率使干燥效率为95%-98%，得到粉体B；

S3：将粉体B通过回转煅烧炉进行高温煅烧，以5℃/min的程序升温速率，最终温度控制在900℃-1000℃下保温4.0h-6.0h,煅烧过程中补充空气进行气氛保护；

S4：将煅烧好的粉体通过湿法研磨配制成浆液C，控制所述浆液C中的检测颗粒度D50为2.5-3.0μm；

S5：将过渡金属硝酸盐、贵金属硝酸盐在去离子水中混合后通过蠕动泵注射进浆液C中，控制滴加时间为60-90分钟，过程中通过氨水来调节浆料液的PH值维持在3.8-4.2之间，控制搅拌时间为1.0-2.0h，得到浆液D，所述过渡金属硝酸盐为Cu、Co、Mn、Fe、V、Sn、Ni、W中任意一种或几种，过渡金属硝酸盐与氧化铝浆料中的氧化铝的物质的量之比为0.03-0.06，所述贵金属硝酸盐与氧化铝浆料中的氧化铝的物质的量之比为0.005-0.01；

S6：控制浆液D的固含量为10%-14%，添加一水薄铝石粉体，再添加羟甲基纤维素，搅拌30-60分钟，得到浆料E，所述一水薄铝石粉体与浆液D中的氧化铝的质量比为1:100-2:100，所述羟甲基纤维素与浆液D中的氧化铝的质量比为4：100-6：100；

S7：选择NGK 300-10的碳化硅非对称结构的半通透载体或NGK 300-9 的堇青石非对称结构的半通透载体，选择半边进气端涂敷，上载量控制在15-20g/L，再经过烘干焙烧，制得催化剂半成品F；

S8：将催化剂半成品F进行水热老化处理，处理条件为800℃，20h，水热老化处理中水与催化剂半成品F的质量比为1:10，制得催化剂半成品G；

S9：将催化剂半成品G进行硫毒化处理，处理条件为SO₂200ppm，O₂10%，H₂O 10%，温度为250℃，时间为16h，制得催化剂成品H。

2.如权利要求1所述的一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,所述步骤S1中所选用镧镨改性氧化铝的前驱体为镧镨铝共同结构，镧镨改性氧化铝的前驱体的成型焙烧温度不小于950℃，时间不低少于5.0h，且控制杂质含量不大于1.0%。

3.如权利要求1所述的一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,所述步骤S1中的碱溶液为Na、Cs、Ba、K、Li、Mg中的至少两种的碳酸盐溶液。

4.如权利要求1所述的一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,所述步骤S1中的碳酸盐溶液中的碳酸盐与氧化铝浆料中的氧化铝的质量比为1:8.5-1:9。

5.如权利要求1所述的一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,所述步骤S1中，先将去离子水加入反应釜中，控制加热温度为40-60℃，然后再将镧改性氧化铝粉体加入去离子水，过程中PH维持在3.9-4.1，温度维持在40-60℃。

6.如权利要求1所述的一种涂层材料催化剂的制备方法，其特征在于,所述步骤S2中，喷雾闪蒸干燥机使用实验室型喷雾干燥设备，功率为4.0kw，进风温度为120-150℃，水蒸发量为1.0-1.5kg/h。