[发明专利]一种一氧化碳催化氧化催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种一氧化碳催化氧化催化剂，涉及催化剂制备技术领域，基于现有技术中的CO催化氧化催化剂无法直接催化氧化室温气体中的CO问题而提出的，本发明包括依次层叠设置的基体、过渡层和催化剂涂层，本发明还提供上述催化剂的制备方法及应用。本发明的有益效果在于：本发明制得的一氧化碳催化氧化催化剂，以可电热合金为支撑体，可通过通电自热的特殊使用方法提升支撑体体表催化剂涂层的温度，从而提升催化剂的低温催化性能，使催化剂可直接高效地催化脱除室温气体中的CO，而不用对室温气体进行加热后再进行CO脱除，减少了热消耗的同时也提高了热利用率，可广泛适用于有CO气体产生的空间和含CO的烟气处理。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种一氧化碳催化氧化催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

一氧化碳是一种没有颜色、没有臭味、对人体毒性极大的气体。大气中的一氧化当空气中含量为0.045％时，两小时之内人就会出现头晕和呕吐现象；当含量达到1.2％时，会在1～3分钟内致人死亡。一氧化碳的大量排放形成的污染现已成为严重的环境问题，引起了人们的普遍关注。因此，限制一氧化碳的排放和消除一氧化碳的存在是人类现阶段面临的需求，催化氧化法是目前CO脱除最高效、环保的方法。

CO催化氧化的技术核心为催化氧化催化剂，专利CN 106040260制备了一种Pt、ZrO₂双组份活性物种组成的CO催化氧化催化剂，Pt负载量为0.5-2％，最优催化剂在135℃时可使CO转化率达到50％。专利CN 106861687A制备了一种金属氧化担载的金催化剂，该催化剂在100℃时可使CO转化率达到60％左右，贵金属负载量为5wt％。相对地，贵金属CO氧化催化剂成本高，所以过渡金属氧化物CO催化剂展现出了更加的应用潜能。专利CN201811520481.3一种Cu-Co双金属催化剂，该催化剂在130℃时可使CO完全转化，但在100℃时CO转化率低于40％；专利CN 108043420 A制备了一种低温CO催化的WCeCoO_X催化剂，其最佳配比催化剂在40℃时可使CO转化率达到80％，但在30℃时转化效率在30％以下。贵金属CO氧化催化剂成本高，所以相对地过渡金属氧化物CO催化剂展现出了更加的应用潜能，且上述部分专利虽然展现出了比较优异的性能，但仍无法实现室温CO的直接氧化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于现有技术中的CO催化氧化催化剂无法直接氧化室温空气中的CO污染物，提供一种一氧化碳催化氧化催化剂。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种一氧化碳催化氧化催化剂，包括依次层叠设置的基体、过渡层和催化剂涂层；

所述基体为电热金属合金载体；所述过渡层为Al₂O₃层；

所述催化剂涂层中的催化剂包括催化剂活性组分和助催化剂，所述催化剂活性组分的质量为基体质量的1-15％，所述助催化剂的质量为基体质量的0.5-5％。

有益效果：本发明中的一氧化碳催化氧化催化剂以可电热合金为支撑体，可通过通电自热的特殊使用方法提升支撑体体表催化剂涂层的温度，从而提升催化剂的低温催化性能，使催化剂可直接高效地脱除室温气体中的CO，而不用对室温气体进行加热后再进行CO脱除，减少了热消耗的同时也提高了热利用率，可广泛适用于含有CO气体的空间和含CO的烟气处理。

优选的，所述催化剂活性组分为氧化钴。

优选的，所述Al₂O₃过渡层的厚度为20μm。

优选的，所述电热金属合金载体为铁铬铝合金或镍铬合金。

优选的，所述电热金属合金载体的形状为薄片状或金属丝状。

优选的，所述助催化剂为氧化铜和氧化铒。