[发明专利]一种臭氧分解催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种臭氧分解催化剂，其特征在于，所述臭氧分解催化剂包括载体、活性组分、助催化组分和强化组分；

所述活性组分、助催化组分负载于所述载体，构成核心层；

所述强化组分包裹在所述核心层的外周，构成强化层；

所述活性组分中的活性元素包括Pd和Ni；

所述助催化组分中的助催化元素选自Al、Si、La、Ni或Mn中的至少两种；

所述强化组分中的强化元素包括Pd和Si。

2.根据权利要求1所述的臭氧分解催化剂，其特征在于，所述活性组分与助催化组分总的负载量为载体质量的5％～50％；所述活性组分与助催化组分的质量比例为1:2～1:10000；

所述强化层的厚度为1～10微米。

3.一种臭氧分解催化剂，其特征在于，所述臭氧分解催化剂包括载体、活性组分、助催化组分、强化组分和金属基体；所述金属基体具有规则直孔道；

所述金属基体表面涂覆有包含活性组分和助催化组分的活性层；所述活性层表面涂覆有包含强化组分的强化层；

所述活性组分、助催化组分负载于所述载体；

所述活性组分中的活性元素包括Pd和Ni；

所述助催化组分中的助催化元素选自Al、Si、La、Ni或Mn中的至少两种；

所述强化组分中的强化元素包括Pd和Si。

4.根据权利要求3所述的臭氧分解催化剂，其特征在于，所述活性层的厚度为5～100微米；所述强化层的厚度为1～10微米；

所述金属基体为金属蜂窝基体；所述金属蜂窝基体的材质选自不锈钢或铝合金；

所述金属基体的孔道密度为200～800cpsi；

所述金属基体为圆柱体形状，直径为10～300mm，高度为10～500mm；

优选地，所述活性组分与助催化组分总的负载量为金属基体质量的5％～60％；所述活性组分与助催化组分的质量比例为1:2～1:10000。

5.一种权利要求1或2所述臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获得负载活性组分的载体，经干燥、焙烧处理后，得粉体A；

步骤2：配制含有粉体A、助催化组分的混合溶液，球磨后，得浆液S；

步骤3：浆液S经干燥、分散、焙烧、成型后，得半成品B；

步骤4：配制含有Pd元素的硅溶胶，得强化层前驱体P；

步骤5：通过喷雾法或浸渍法将强化层前驱体P负载到半成品B上，干燥后，得所述臭氧分解催化剂。

6.一种权利要求3或4所述臭氧分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：获得负载活性组分的载体，经干燥、焙烧处理后，得载体A；

步骤b：配制含有粉体A、助催化组分的混合溶液，球磨后，得浆液S；

步骤c：获得预处理金属基体；

步骤d：将浆液S涂覆在所述预处理金属基体表面，经干燥、焙烧后，得半成品D；

步骤e：配制含有Pd元素的硅溶胶，得强化层前驱体P；

步骤f：将强化层前驱体P涂覆到半成品D表面，干燥后，得所述臭氧分解催化剂。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，

步骤1与步骤a中，所述干燥的干燥温度独立地为50～150℃，干燥时间独立地为1～24h；

所述焙烧的条件独立地为：以1～5℃/min的升温速率升温至450～600℃，恒温保持1～6小时；

步骤2与步骤b中，所述粉体A与助催化组分的质量份数比独立地为1:1～10000:1；所述浆液S的固相含量独立地为10wt％～50wt％，固相粒径d₅₀独立地为0.5～10μm，pH值范围独立地为2.0～5.0；

步骤3与步骤d中，所述干燥的干燥温度独立地为50～150℃，干燥时间独立地为1～24h；所述焙烧的条件独立地为：以1～5℃/min的升温速率升温至450～600℃，恒温保持1～6小时。