[发明专利]用于形成催化纳米涂层的方法

说明书

本发明涉及一种在金属板的表面上形成催化纳米涂层的方法，其中该方法包括借助于500℃‑800℃下的热处理来预处理该金属板的表面，通过在该金属板的表面上洗涂来形成金属氧化物载体，并且借助于原子层沉积(ALD)方法将催化活性金属和/或金属氧化物沉积在该金属氧化物载体上来涂覆该金属板的表面，以便在该金属板上形成薄且共形的催化剂层。此外，本发明涉及一种催化剂和用途。

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中限定的用于形成催化纳米涂层方法。此外，本发明涉及一种在权利要求11的前序部分中定义的催化剂以及一种在权利要求13的前序部分中定义的用途。

背景技术

用于制备催化剂的不同方法是从现有技术中已知的。在本领域中，存在在结构和材料两者上不同的若干类型的催化剂。一种特定类型的催化剂由其上已经沉积了催化活性层的金属基底组成。

用于沉积活性层的若干种方法是从现有技术中已知的。典型地，通过使用氧化铝或另一种金属氧化物浆料洗涂来将该催化活性层加入该金属基底中，该浆料含有呈盐、氧化物或元素金属的形式的催化活性金属。基底还可以首先用金属氧化物浆料洗涂，并且然后可以使用传统方法如浸渍进行催化剂金属加入。在这些方法中，难以控制金属颗粒的尺寸、分散体或层的厚度。因此，为了获得高的催化活性，必须使用过度高的金属负载量。由于催化活性金属在许多情况下变得越来越昂贵，并且它们中的许多是稀有且战略性的金属，有益的是例如减少催化反应器中的金属负载量。

此外，从现有技术中已知用于涂覆不同材料的原子层沉积(ALD)方法。

发明目的

本发明的目的是披露一种用于形成催化纳米涂层的新型方法。此外，本发明的目的是披露了一种用于形成新型催化剂的方法。

发明内容

根据本发明的方法的特征是在权利要求中已经呈现的那些。

本发明基于一种用于在金属板的表面上形成催化纳米涂层的方法。该方法包括：借助于500℃-800℃下的热处理来预处理该金属板的表面，通过在该金属板的表面上洗涂来形成金属氧化物载体(例如Al₂O₃载体)，并且借助于原子层沉积(ALD)方法将催化活性金属和/或金属氧化物沉积在该金属氧化物载体上来涂覆该金属板的表面，以便在该金属板上形成薄且共形的催化剂层。

在本发明中，预处理金属板的表面，并且通过使用ALD技术在该金属板上形成催化活性金属和/或金属氧化物的催化纳米涂层。在本发明中，该催化纳米涂层可以直接被安排到该金属板上。当在高温下预处理该金属板时，可以改变该金属板的表面的结构。然后可以在该金属板上形成具有永久和耐用特性的催化纳米涂层。

此外，本发明基于在该金属板的表面上包含催化纳米涂层、优选催化剂层的催化剂，并且，根据在此上下文中呈现的方法，该催化纳米涂层已经形成到该金属板的表面上。该催化纳米涂层是催化活性涂层。

作为催化纳米涂层(优选地催化剂层)适合的并且本身已知的通过原子层沉积(ALD)方法形成的任何材料可以用于本发明的方法中。该原子层沉积(ALD)是薄膜沉积工艺，其应用薄膜制备的自限制和顺序表面反应。ALD使用挥发性或气态化学品(如前体)来生长共形薄膜。在第一ALD步骤期间，将含有元素A的分子引入到基底的表面上，并且这些第一分子被吸附在该表面上。然后将含有元素B的第二分子引入用于在该表面处与元素A反应，并且然后实现一个化合物AB层。重复这种程序，直到实现所希望的膜厚度。同样可以应用与ALD技术相关的其他反应机制。