[其他]合金蜂窝载体的稀土催化剂及制法

说明书

合金蜂窝载体的稀土催化剂是用于工业废气净化、汽车排气净化和空气净化的。它通过氧化或还原反应将有害的废气转化为二氧化碳和水，同时放出反应热，其反应式如下：

国内外现有的合金蜂窝载体催化剂都是用贵金属作催化活性物质，以一般的含铝炭素钢或不锈钢薄带为基材的;现有的稀土催化剂则或是做成无载体的、或是以三氧化二铝等颗粒，或是用陶瓷蜂窝作载体的，其催化活性物质用的是ABO₃晶型或K₂MgF₄晶型等金属复合氧化物，其主要成份是镧系金属、碱土金属和钴、镍、铜、锰等变价金属。本发明则是由稀土复合氧化物和合金蜂窝载体二者牢固结合而成，是一种新型的组合催化剂。

一、载体

本发明的载体是一般的耐高温、高电阻的铁铬铝或镍铬铝带材，与

Cat.表示催化剂

t.表示温度

其他合金蜂窝载体不同之处在于，要把它轧制成0.07～0.08mm厚、50mm（或25mm或30mm）宽的长带，再在双面轧出0.4×0.4mm的小孔（孔距1.1～1.2mm），双面孔边都有金属毛刺的突出物，其中大部份带子要再经过波纹机轧出波纹（波高1.1～1.7mm，波距3mm左右）。这些带材还需经过除油、酸蚀粗化和热活化（在650℃～750℃氧化气氛中加热1～2小时）的予处理工序，才能获得表面有γ-AL₂O₃保护层的活化基材。然后再把一条波纹带和一条平带一起绕卷，即可得到园形或椭圆形蜂窝载体。如果把波纹条和平条间隔排列亦可得到长方形、方形等蜂窝载体，可根据需要而定。附图1即载体加工流程示意图。

本发明的载体与颗粒状的或陶瓷蜂窝载体相比，有如下特点：

1、由于合金的强度大、导热性好，所以本载体的耐震、耐冲击、耐腐蚀、耐大幅度温度波动的性能都明显地优于陶瓷蜂窝载体。

2、由于合金的延展性好，所以本载体的蜂窝孔孔壁很薄，孔道密度和自由截面积就大，因而本催化剂单位体积的处理能力要比陶瓷蜂窝作载体的大一倍。

3、由于合金表面形成了一层以γ-AL₂O₃为主的氧化物膜，使载体具有了良好的抗高温氧化性，耐腐蚀性好，同时又提高了载体的比表面积。又由于铝是从金属内部迁移到表面的，故不会发生表面氧化膜脱落的现象。

本发明的载体与国内外现有的合金蜂窝载体相比，由于双面带毛刺的小孔增加了载体表面的附着力和比表面积，使催化活性物易于涂上，而且催化活性良好。尤其是合金蜂窝载体表面和催化活性物质之间可以设法形成金属链，使本发明的涂层载附非常牢固。这很有利于延长催化剂的使用寿命。

此外，耐高温、高电阻的载体还可以直接通电加热，所以用本发明方法制成的催化剂做成催化加热元件在通电以后，其表面可以迅速地达到足够的温度以保证催化反应进行，从而可省去废气予热器，节省了催化净化装置的基建投资和运转费用。

二、催化活性物质：