[发明专利]一种纳米稀土掺杂的蜂窝催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米稀土掺杂的蜂窝催化剂及其制备方法，其特征在于按照一定的质量比将高岭土、沸石、硅溶胶、CMC、桐油、PEG、纳米稀土氧化物等原料进行混合捏泥，CMC、桐油、PEG作为蜂窝载体无机部分的追加组分；将放置有蜂窝的硝酸铜溶液置于60℃~90℃的水浴中搅拌10h~18h。随后将蜂窝体从硝酸铜溶液中取出，并用去离子水清洗3~4次，然后将蜂窝体放置于烘箱中于90℃~110℃下干燥6~12h，接下来将其放入马弗炉中在450~550℃条件下烧结2h~6h，从而得到蜂窝催化剂。其具有较好的耐高温水热稳定性且使用的是非钒基活性组分，解决了Cu‑沸石耐高温水热稳定性差和钒基催化剂高毒性问题。

主权项

一种纳米稀土掺杂的蜂窝催化剂及其制备方法，其特征在于其制备步骤，具体步骤如下：第一步，按照一定的质量比将高岭土、沸石、硅溶胶、CMC、桐油、PEG、纳米稀土氧化物等原料进行混合捏泥，高岭土占蜂窝陶瓷无机组分的30wt%~60wt%；沸石占蜂窝体无机组分的5wt%~30wt%，沸石为ZSM‑5；纳米稀土氧化物为氧化镧，纳米稀土氧化物占无机组分的1wt%~3wt%；硅溶胶占蜂窝体无机组分的10wt%~30wt%；CMC、桐油、PEG作为蜂窝载体无机部分的追加组分，CMC的加入量为无机组分的1wt%~4wt%；桐油的加入量为无机组分的1wt%~4wt%；PEG的加入量为无机组分的1wt%~4wt%；混合捏泥后形成具有一定可塑性的泥团，将泥团置于液压挤出机中挤出成型，得到具有蜂窝体结构的湿坯；然后将蜂窝体湿坯干燥、烧结得到整体式蜂窝体；液压挤出机的挤出压力控制在15~25MPa，干燥的方式可以阴干，即在15℃~30℃的条件下，干燥7天~30天；也可采用微波方式干燥，即微波炉调至中档，干燥5~10min，或是微波炉调至高档，干燥1~5min；也可将蜂窝体湿坯装置于带有许多小孔的塑封袋中，置于40~70℃的烘箱中，干燥处理4~12h；蜂窝体的烧结为置于450℃~600℃的马弗炉中烧结2~6h;第二步，首先按照1L去离子水中加入0.94g~18.8g硝酸铜的比例配置铜离子溶液，硝酸铜溶液中的铜离子浓度为0.005mol/L~0.10mol/L；然后将第一步中所制得的蜂窝体置于硝酸铜溶液中，其中蜂窝载体的质量与硝酸铜溶液体积的比值为50~60g/L，即1kg的蜂窝体需要16~20L的硝酸铜溶液；接下来，将放置有蜂窝的硝酸铜溶液置于60℃~90℃的水浴中搅拌10h~18h；随后将蜂窝体从硝酸铜溶液中取出，并用去离子水清洗3~4次，然后将蜂窝体放置于烘箱中于90℃~110℃下干燥6~12h，接下来将其放入马弗炉中在450~550℃条件下烧结2h~6h，从而得到蜂窝催化剂。