CN102872865B - 一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法。所述方法包括：首先在预处理液中对蜂窝陶瓷基体进行超声预处理，然后负载纳米浆液涂层，最后负载活性组分。采用本发明方法获得的催化剂涂层与基体结合度高，不易龟裂和剥落，制备工艺和设备简单。因而催化剂具有良好的使用性能和很好的活性稳定性，即使在高空速气流的冲刷及热冲击下仍然能够保持较高的活性，从而能够保证催化剂的长期稳定运行。

Description

一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法，可针对不同的反应制备所需的蜂窝陶瓷催化剂。

背景技术

蜂窝陶瓷载体自60年代出现以来，广泛应用于汽车尾气、石油、化工、电线电缆、油漆、涂料等工业有机废气净化，是环保工业、化学工业净化废气的理想载体。近年来，随着对蜂窝陶瓷催化剂研究的不断深入，蜂窝陶瓷载体在加氢、费托合成、煤液化、脱硝等领域有着很好的应用前景。

由于陶瓷载体的比表面积较小，在实际应用中通常在其表面涂覆催化剂涂层，涂层一般占载体质量的5%～20%，比表面积为10～60 m²/g。根据不同的反应需要，涂层所用材料通常包括氧化铝、氧化硅、氧化钛和分子筛等。蜂窝陶瓷催化剂的应用效果与催化剂涂层和基体的结合强度密切相关，如果涂层与基体的结合强度低，则涂层在高空速气流的冲刷及热冲击下容易龟裂、剥落，造成催化剂的失活。因此，涂层与基体紧密结合是保证蜂窝陶瓷催化剂长期稳定运行的关键。

涂层型蜂窝陶瓷催化剂的制备方法通常包括：预处理蜂窝陶瓷；直接将催化剂负载在预处理后的蜂窝陶瓷上或者将催化剂载体负载在预处理后的蜂窝陶瓷上，再将活性组分负载在涂有载体涂层的蜂窝陶瓷基体上。

预处理可清洁蜂窝陶瓷基体和使蜂窝陶瓷基体具有一定的粗超度。CN1453072A的制备方法是先将堇青石蜂窝陶瓷载体经水洗预处理，干燥和焙烧后再负载催化剂或催化剂载体。

CN101138728A采用的预处理方式：将堇青石蜂窝陶瓷在浓度5%～15%的硝酸溶液中煮沸2～4小时，再用纯水清洗至pH值为6～7，于空气中180～250℃下干燥2～4小时。采用这种方式可以有效的清洁堇青石蜂窝陶瓷载体表面、提高了催化剂载体的比表面积，但在强酸和高温的环境下长时间浸泡将使堇青石蜂窝陶瓷的强度下降，催化剂不能够长期稳定运行。

CN101376103A报道了一种汽车尾气净化催化剂载体的预处理方法，该方法采用堇青石蜂窝陶瓷作为载体，包括以下步骤：将所述载体进行焙烧后冷却至室温，放入温度为50～100℃的，加入非离子表面活性剂的金属硝酸盐溶液中浸渍后干燥。采用该种方法并不能有效的清洁堇青石蜂窝陶瓷载体。

将催化剂或者催化剂载体负载在预处理后的蜂窝陶瓷上的方法通常是将催化剂或者催化剂载体球磨制成具有一定粘度的浆液，然后将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷浸渍于浆液中，取出，经干燥和焙烧后即可。

CN1092697A公开了一种废气净化催化剂的制备方法：首先将作为催化材料的贵金属如Pd和Pt，或与该贵金属结合的钙钛矿型复合氧化物，混合或固定于g-Al₂O₃基面涂层材料上，g-Al₂O₃具有约150 m²/g的比表面积。所得的混合物进行初级碾磨，得到一种平均直径范围约10-15um的基面涂层浆料。随后将基面涂层浆料涂覆在载体上。

CN1453072A公开了一种在蜂窝载体上负载汽车尾气净化催化剂的方法，其特征在于该方法中是将汽车尾气净化催化剂或催化剂担体与去离子水混合，调节pH=1-7，湿法球磨为固含量20-45 %、颗粒粒径为1-10μm的浆料，负载于堇青石蜂窝载体上，干燥和焙烧。

CN1436594A所述的一种含贵金属的废气净化催化剂的制备方法：含有锆、铈或镧中的一种或几种元素的盐溶液经抽滤、洗涤至含水率为40～80%的湿滤饼；将该湿滤饼与拟薄水铝石的浆液混合，经干燥和焙烧后得到复合氧化铝；复合氧化铝浸渍Pt、Pd溶液，经干燥和焙烧后得到催化剂；将该催化剂与去离子水混合，湿法球磨，得到的颗粒粒径为1～10um的催化剂浆液；在该浆液中加入适量的表面活性剂后方可进行涂覆。

CN1453073A所述的一种负载汽车尾气催化剂在蜂窝载体上的方法：用一种经助剂改性的复合氧化铝为基质得到的含贵金属催化剂与表面活性剂溶液混合的浆液，然后负载于用水清洁处理的堇青石蜂窝载体上。其中催化剂浆料是将助剂、拟薄水铝石及活性组分等放入球磨机中湿法球磨制备，所得浆料的粒径为1-10um。

CN101244387A公开了一种蜂窝状催化燃烧催化剂及其制备方法。1）金属蜂窝在500℃～800℃的空气气氛中预处理，使其表面形成一层氧化物膜；2）采用等体积法浸渍贵金属溶液于铈锆固溶体粉末上；3）将浸贵金属的渍铈锆固溶体与氧化铝混合，加入去离子水进行球磨，控制颗粒度D90（颗粒数量的90%）小于50微米，得到浆液；4）将蜂窝体浸渍上述浆液，经烘干、焙烧后即得到废气净化蜂窝状催化剂。

CN101653730A所述的三元催化剂是将a-氧化铝晶须，g-氧化铝，催化剂的活性组分铂、钯、铑和助剂成分铝、镁、钡、镍、锰、锶、钴、铌、铼、铜等之一或混合的溶于水的硝酸盐与适量的水混合球磨制得催化剂涂层浆液。

我们发现，以上催化剂涂层制备过程中均采用球磨的方式将粒度大小不一的物料组分放到一起进行球磨，球磨到一定的粒度来制取涂层浆液。球磨制浆过程较为复杂，不同组分的硬度差别较大，球磨后浆液中颗粒的粒径分布较为宽泛，粒径也比较大，一般在1～50um之间，由此浆液进行涂覆制得的涂层容易龟裂、剥落。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法。

本发明提供的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法包括下述步骤：

（1）对蜂窝陶瓷基体进行超声预处理；

（2）预处理后的蜂窝陶瓷基体负载载体涂层、干燥和焙烧；

（3）在载体涂层的基础上浸渍活性金属组分浸渍液，经干燥和焙烧制成催化剂。

根据本发明提供的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法，步骤（1）中所述的蜂窝陶瓷优选堇青石蜂窝陶瓷。

步骤（1）中所述的对蜂窝陶瓷基体进行超声预处理的方法是，在20～80℃，优选20～50℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入预处理液中，预处理液为草酸、硝酸或者盐酸溶液，超声处理蜂窝陶瓷基体10分钟～100分钟，优选20分钟～60分钟；预处理后在100℃～120℃干燥6～12小时。所述超声处理的辐射功率为0.1～10瓦/毫升预处理液；所述预处理液的质量百分浓度为为5～50 wt%。

步骤（2）中所述的负载载体涂层是通过往预处理后的蜂窝陶瓷基体上涂敷纳米级浆液实现的。所述的浆液包含以下组分：纳米载体，粒度为10～150 nm，在浆液中所占重量百分比为5～30%；纳米助剂，粒度为10～150 nm，在浆液中所占重量百分比为1～20%；粘结剂，选自纳米铝溶胶或硅溶胶，粒度10～150 nm，以氧化物计在浆液中所占重量百分比为1～10%；分散剂，在浆液中所占重量百分比为0.1～10%；pH调节剂，在浆液中所占重量百分比为0.001～0.2%；余量为去离子水。

其中纳米铝溶胶和硅溶胶可以使用市售商品，也可按文献自制。分散剂选自有机胺中的一种或几种，一般选自三亚乙基二胺、异丙胺、六亚甲基四胺和正丁胺中的一种或几种；pH调节剂可选自硝酸、草酸和盐酸等中的一种或几种。

步骤（2）中所述的浆液的制备方法包括以下内容：将纳米载体、纳米助剂和纳米铝溶胶（或纳米硅溶胶）加入到高速搅拌的去离子水中；搅拌均匀后加入分散剂继续搅拌10～120分钟；加入pH值调节剂，调解浆液的pH值为2～6，继续搅拌10～120分钟即可得到浆液。

步骤（2）中所述的载体可选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化镧、分子筛等中的一种或几种；所述的助剂根据反应需要可选自过渡金属氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和稀土金属氧化物或其前身物中的一种或几种。

步骤（3）中所述的活性金属组分可选自过渡金属、稀土金属、贵金属中的一种或几种。

步骤（2）和（3）中所述的干燥温度为40～120℃，干燥时间为6～12小时；所述的焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～5小时。

本发明方法制备的蜂窝陶瓷催化剂具有如下性质：以蜂窝陶瓷基体为载体，蜂窝陶瓷基体表面涂覆载体涂层，涂层厚度为10～50 um，所述涂层以重量计包括50%～90%的载体和10%～50%的助剂；涂层上浸渍活性组分，活性组分的含量占催化剂重量的0.01%～10%。

与现有技术相比，本发明提供的蜂窝陶瓷催化剂的制备方法具有如下特点：

1、本发明在预处理液中对蜂窝陶瓷基体进行超声波处理，超声空化作用能有效去除堇青石蜂窝陶瓷表面的杂质，并可导致部分微孔的孔壁塌陷，增加蜂窝陶瓷基体表面的粗糙度，从而有利于后续浆液涂层的负载。而且，采用超声处理后可以显著缩短蜂窝陶瓷基体的预处理时间，同时处理条件缓和，避免了蜂窝陶瓷载体因长时间浸泡而导致的机械强度下降问题。

2、本发明方法将纳米载体、纳米助剂、纳米铝溶胶或纳米硅溶胶、分散剂（稳定剂）和蒸馏水等均匀混合；在高速搅拌下加入pH值调节剂调解浆液pH值为2～6；搅拌一定时间后即可制得涂层浆液，涂敷载体涂层的方法简单易行，操作方便。

3、本发明方法中选择所用载体涂层浆液的粒度为纳米级，并在浆液中选择性加入有机胺分散剂，显著改善了浆液的分散性能；在涂敷载体涂层时，纳米级浆液可以很容易进入到蜂窝陶瓷基体的骨架孔道中，所以载体和涂层之间结合特别紧密，不易脱落。而现有技术采用球磨得到的浆液的粒度一般为微米级，而且由于未对蜂窝陶瓷基体进行特殊预处理，浆液很难进入到蜂窝陶瓷的骨架孔道内，只能附着在蜂窝陶瓷载体的外表面，涂层与蜂窝陶瓷基体之间的结合不够紧密，在使用过程中易脱落，从而所制得催化剂的活性稳定性较差。

附图说明

图1 为实施例7与对比例7所制得催化剂的稳定性曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作更为详细地说明，而且所述实施例不应理解为本发明范围的限制。

实施例1

蜂窝陶瓷基体预处理：在40℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为10%的硝酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体20分钟，预处理后在100℃干燥12小时。超声辐射功率为0.1瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将50克粒径50nm的γ-氧化铝、10克粒径80nm的氧化铈和20克粒径50nm的硅溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入6克三亚乙基二胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为2，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在110℃干燥6小时，500℃焙烧5小时。涂层以重量计包括77%的氧化铝、15%的氧化铈和8%的氧化硅。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.01M的氯铂酸和0.05M的氯化钯溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，450℃焙烧5小时。Pt占催化剂重量的0.04%，Pd占催化剂重量的0.03%。

实施例2

蜂窝陶瓷基体预处理：在80℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为5%的草酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体30分钟，预处理后在120℃干燥6小时。超声辐射功率为10瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将30克粒径20nm的氧化钛、5克粒径50nm的氧化锆和15克粒径80nm的铝溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入8克异丙胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为3.5，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在40℃干燥10小时，600℃焙烧1小时。涂层以重量计包括79%的氧化钛、13%的氧化锆和8%的氧化铝。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.12M的硝酸镍溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，550℃焙烧4小时。NiO占催化剂重量的5%。

实施例3

蜂窝陶瓷基体预处理：在20℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为15%的盐酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体100分钟，预处理后在110℃干燥12小时。超声辐射功率为0.1瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将24克粒径100nm的氧化铈、28克粒径120nm的氧化镧和20克粒径80nm的硅溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入8克异丙胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为3.5，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在100℃干燥10小时，500℃焙烧5小时。涂层以重量计包括42%的氧化铈、49%的氧化镧和9%的氧化硅。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.15M的氯化钯溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，550℃焙烧5小时。Pd占催化剂重量的1%。

实施例4

蜂窝陶瓷基体预处理：在20℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为15%的硝酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体30分钟，预处理后在100℃干燥12小时。超声辐射功率为2瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将40克粒径150nm的ZSM-5、5克粒径40nm的氧化铈、5克粒径40nm的氧化镧、和15克粒径80nm的铝溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入5克三亚乙基二胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为4，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在120℃干燥6小时，500℃焙烧5小时。涂层以重量计包括75%的ZSM-5、9%的氧化铈、9%的氧化镧和7%的氧化铝。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.14M的硝酸钴溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，550℃焙烧4小时。Co₃O₄占催化剂重量的2%。

实施例5

蜂窝陶瓷基体预处理：在80℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为50%的草酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体10分钟，预处理后在120℃干燥6小时。超声辐射功率为10瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将30克粒径20nm的氧化钛、5克粒径50nm的氧化镧和15克粒径80nm的硅溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入10克异丙胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为3.5，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在40℃干燥12小时，600℃焙烧1小时。涂层以重量计包括77%的氧化钛、13%的氧化镧和10%的氧化硅。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.12M的硝酸钴和0.02M的偏钨酸铵溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，550℃焙烧5小时。Co₃O₄占催化剂重量的1.2%，WO₃占催化剂重量的2%。

实施例6

蜂窝陶瓷基体预处理：在50℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为15%的盐酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体100分钟，预处理后在110℃干燥12小时。超声辐射功率为0.1瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将25克粒径100nm的HY分子筛、30克粒径120nm的铈锆氧化物（Ce/Zr为1:1）和25克粒径80nm的铝溶胶加入到100mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入8克异丙胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为3.5，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在100℃干燥10小时，500℃焙烧5小时。涂层以重量计包括42%的HY、50%的铈锆氧化物和8%的氧化铝。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.2M的偏钒酸铵和0.04M的偏钨酸铵的草酸溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，550℃焙烧5小时。V₂O₅占催化剂重量的0.08%，WO₃占催化剂重量的6%。

实施例7

蜂窝陶瓷基体预处理：在20℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为10%的硝酸溶液中，超声处理蜂窝陶瓷基体60分钟，预处理后在110℃干燥12小时。超声辐射功率为5瓦/毫升预处理液。

浆液制备：将40克粒径10 nm的氧化钛、10克粒径10 nm的铈锆氧化物（Ce/Zr为20:1）和25克粒径20 nm的铝溶胶加入到80 mL高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入5克异丙胺继续搅拌30分钟；加入硝酸，调解浆液的pH值为2，继续搅拌60分钟即可得到浆液。

涂层负载：将预处理后的堇青石蜂窝陶瓷载体浸入到上述制备的浆液中，取出，吹去残液，在80℃干燥12小时，500℃焙烧5小时。涂层以重量计包括73%的氧化钛、18%的铈锆氧化物和9%的氧化铝。

活性组分负载：将涂覆好涂层的载体在0.25M的偏钒酸铵和0.02M的偏钨酸铵的草酸溶液中浸渍3分钟，取出，吹去残液，110℃干燥12小时，500℃焙烧5小时。V₂O₅占催化剂重量的1%，WO₃占催化剂重量的4%。

对比例1

堇青石蜂窝陶瓷基体未做预处理；催化剂涂层按照CN 1179792C实施例1采用球磨方式制备：

（1）在3000毫升的烧杯中加入去离子水，加入50克LaCl₃·7H₂O、80克CeCl₃·6H₂O、70克ZrOCl·8H₂O使其完全溶解，溶液质量浓度为12%，用氨水调解pH=9，恒温65℃搅拌60分钟，抽滤洗涤至含水率为50%的湿滤饼待用。

（2）取437.7克拟薄水铝石加入去离子水，50℃搅拌均化30分钟后得氧化铝含量为18%的均匀浆料。取出部分30%的浆料，将剩下的浆料用稀盐酸调节pH=2.0，之后将取出的浆料和上面得到的湿滤饼加入并在50℃搅拌40分钟；130℃烘干4小时，850℃焙烧6小时，得到复合氧化铝。

（3）用13.5毫升含铂0.02082克/毫升的氯铂酸溶液浸渍30克步骤（2）制备的复合氧化铝，在130℃下干燥2小时，600℃下焙烧2小时，得到催化剂。在催化剂中加入去离子水，调解pH=6，制成40%固含量，粒径7μm的浆料。

（4）在步骤（3）制备的浆料中，加入催化剂干基重量的0.5%并用盐酸改性后的聚乙烯醇溶液（pH=2），重新调制上述浆料。

（5）将堇青石蜂窝载体先用去离子水进行清洁处理，然后将步骤（4）制备的改性浆料负载于堇青石蜂窝载体上，经130℃干燥5小时，600℃下焙烧1小时。

对比例2

除不对堇青石蜂窝陶瓷基体预处理外，其它同实施例2。

 对比例3

按照CN1453072A实施例4预处理堇青石蜂窝陶瓷基体：用蒸馏水完全浸泡堇青石蜂窝陶瓷载体2小时，烘干120℃，8小时，550℃焙烧3小时；催化剂涂层及活性组分负载按照实施例3制备。

对比例4

堇青石蜂窝陶瓷基体预处理过程中除不用超声波外，其它同实施例4；催化剂涂层及活性组分负载按照实施例4制备。

对比例5

堇青石蜂窝陶瓷基体预处理：在20℃条件下，将蜂窝陶瓷基体放入质量百分浓度为15%的硝酸溶液中预处理蜂窝陶瓷基体5小时，预处理后在110℃干燥12小时；催化剂涂层及活性组分负载按照实施例5制备。

对比例6

按照CN101138728Ａ实施例1预处理堇青石蜂窝陶瓷：将堇青石蜂窝陶瓷放入煮沸的质量百分浓度为10%的硝酸溶液中，加热3小时，取出，用纯水洗至pH=6～7，于空气中200℃下干燥2小时；催化剂涂层及活性组分负载按照实施例6制备。

对比例7

堇青石蜂窝陶瓷基体预处理过程中除不用超声波外，其它同实施例7；催化剂涂层及活性组分负载按照实施例7制备。

实施例8

上述实施例1-7，对比例1-7涂层的负载效果通过超声振动实验进行评定，将样品放入到介质为水的超声波清洗器中（KQ-250D，功率150W），超声20分钟后计算脱落率。所得结果见表1。

表1 实施例中催化剂涂层超声脱落率

项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
								超声脱落率/%	3.1	2.8	2.4	2.2	2.6	2.4	2.1
正压，MPa	16.2	16.1	16.3	16.4	16.2	16.4	16.1
								侧压，MPa	3.6	3.4	3.4	3.5	3.6	3.4	3.1

表2 对比例得到催化剂涂层超声脱落率

项目	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	对比例5	对比例6	对比例7
								超声脱落率/%	12.4	10.6	10.4	10.2	3.8	3.4	10.4
正压，MPa	16.6	16.4	16.5	16.4	14.2	12.1	16.3
								侧压，MPa	3.6	3.6	3.5	3.6	2.8	2.4	3.1

实施例9

将上述实施例7和对比例7制备的催化剂进行NH₃选择性催化还原NO反应的稳定性评价。为模拟催化剂长期运转情况，将催化剂在420℃下，200000h^-1，以含有10% H₂O的空气冲刷催化剂10小时，然后降低温度至330℃，通入NO浓度500～1000μL/L，O₂为2%(v/v)，H₂O为5%（v/v），NH₃/NO=1（摩尔比）的混合气体进行试验。反应10小时后，再升至420℃，空速200000h^-1，以含有10%H₂O的空气冲刷催化剂10小时。如此反复10次，累计运行100小时。结果见图1。由图可知，在含水高速空气冲刷5次后，对比例7的催化剂活性逐渐下降，而实施例7的活性在10次冲刷后仍然保持不变，具有良好的稳定性。

Claims (10)

1.一种蜂窝陶瓷催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）对蜂窝陶瓷基体进行超声预处理；

在20～80℃条件下，将蜂窝陶瓷基体置于预处理液中超声处理10分钟～100分钟，超声处理的辐射功率为0.1～10瓦/毫升预处理液，预处理后进行干燥；

（2）预处理后的蜂窝陶瓷基体负载载体涂层、干燥和焙烧；所述的负载载体涂层通过往蜂窝陶瓷基体上涂敷纳米级浆液实现，其中浆液以重量百分比计包含以下组分：粒度为10～150 nm的载体为5～30%；粒度为10～150 nm的助剂为1～20%，粒度10～150nm的铝溶胶或硅溶胶，以氧化物计为1～10 %，pH调节剂为0.001～0.2 %，余量为去离子水；所述的预处理液选自草酸、硝酸或者盐酸溶液中的一种或几种，预处理液的质量百分浓度为5～50 wt%；

所述的助剂选自过渡金属氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土金属氧化物或其前身物中的一种或几种；

（3）在涂层的基础上浸渍活性组分浸渍液，经干燥和焙烧制成催化剂。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的超声处理温度为20～50℃，超声处理的时间为20分钟～60分钟。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的干燥是指在100℃～120℃下干燥6～12小时。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的浆液中还包括0.1～10 %的分散剂，分散剂选自有机胺中的一种或几种。

5.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂选自三亚乙基二胺、异丙胺、六亚甲基四胺和正丁胺中的一种或几种。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂选自硝酸、草酸和盐酸中的一种或几种。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的载体选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化铈、氧化锆、氧化镧、分子筛中的一种或几种。

8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的纳米级浆液的制备方法为，将纳米载体、纳米助剂和纳米溶胶加入到高速搅拌的蒸馏水中；搅拌均匀后加入分散剂继续搅拌10～120分钟；加入pH调节剂，调解浆液的pH值为2～6，继续搅拌10～120分钟即可得到浆液。

9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）和（3）中所述的干燥温度为40～120℃，干燥时间为6～12小时；所述的焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～5小时。

10.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的活性金属组分选自过渡金属、稀土金属和贵金属中的一种或几种。