CN112156814A - 一种co净化媒介及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CO净化媒介及其制备方法和应用，所述净化媒介包括具有多孔结构的金属基体，以及附着于多孔结构表面的活性组分；金属基体经酸洗及高温处理形成可供活性组分负载的催化载体。所述制备方法包括：(1)将活性组分与掺杂剂加入酸性溶液中搅拌均匀，制得涂覆液；(2)对金属基体进行酸洗后，以500～800℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体；(3)将步骤(1)制得的涂覆液涂覆于金属基体上，再在300～450℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。本发明以金属材料为基体，对金属基体进行特殊处理后，在其表面形成了适宜催化CO的活性组分负载的环境，简化了生产工艺；并且金属基体的强度较高，可适用于多种不同场合。
Description
技术领域
本发明属于CO净化技术领域，具体地说，涉及一种CO净化媒介及制备方法和应用；所述净化媒介采用金属材料作为基体，对所述金属基体表面进行特殊处理，形成易于负载活性组分的环境，简化后续工艺的同时，还提高了产品的耐用程度和催化效果。
背景技术
随着消费水平和对生活水平追求的提高，热水器已是目前一般居家生活不可或缺的家用电器，就热水器常用的能量来源而言，常用的包括燃气、电热及太阳能，但基于使用的便利性及基于能源成本的考虑，燃气热水器是目前应用最为广泛的产品。
当天气转凉或者在北方冬季，用户在使用燃气热水器时，家里门窗紧闭，容易造成室内空气氧气含量降低，燃气不充分燃烧产生大量一氧化碳气体，危害人体健康。因此常采用改进燃烧方法或增设净化装置的方式降低烟气中的CO含量。
现有应用于燃气热水器的CO净化媒介，采用陶瓷基体骨架，在大负荷，烟气温度较高时CO净化效果明显。但是其在低负荷，烟温较低时，CO净化效果不好，且陶瓷基骨架受限于自身成型工艺，为了达到特定的强度，陶瓷基体结构所占用体积较大，增加烟气排放的阻力，从而影响了热水器的工作。此外，采用陶瓷基骨架的CO净化媒介的成型过程较为复杂，且存在催化活性组分与基体不易结合的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种CO净化媒介及制备方法和应用；所述净化媒介采用金属材料作为基体，对所述金属基体表面进行特殊处理，形成易于负载活性组分的环境，简化后续工艺的同时，还提高了产品的耐用程度和催化效果。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明提供了一种CO净化媒介，所述净化媒介包括具有多孔结构的金属基体，以及附着于多孔结构表面的活性组分；金属基体经一定程度的氧化处理形成可供活性组分负载的催化载体。
上述方案中，本发明提供的CO净化媒介采用了带有多孔结构的金属材料作为基体，金属材质可在厚度较薄的情况下仍维持高于陶瓷的强度，因此在赋予CO净化媒介良好强度的同时，还可在有限的管道空间内提供空间体积占用更小的基体骨架，还减小了气流通过CO净化媒介的阻力；此外，净化CO的活性组分需要一定的催化载体进行负载，本发明采用的金属基体的孔结构表面经过一定的氧化处理，恰恰可以形成与所述催化载体成分相同的薄层，使得后续负载活性组分的工艺得以简化。所述氧化处理常采用酸洗后煅烧的方式进行。
本发明的进一步方案为：金属基体的多孔结构表面包括催化层，催化层包括催化载体以及分散于催化载体中的活性组分；所述催化载体至少由经过氧化处理的金属基体形成；优选的，所述催化载体的来源还包括外部添加；更优选的，催化载体选自氧化铝。
上述方案中，所述催化层分布于金属基体多孔结构内壁的表面，其中所含有的催化载体的一部分是金属基体经一定程度氧化形成的，在此基础上，还可在制备工艺中额外添加催化载体成分，以进一步提高活性组分与金属基体的结合能力。
本发明的进一步方案为：所述金属基体中的铝含量为5～100％，优选的，所述金属基体的材质为铁铬铝合金或纯铝；所述活性组分与催化载体的质量比为1～15:85～99，活性组分包括钯、铂、金、银、钌、铑、铱元素中的一种或几种，优选的，活性组分包括钯元素和铂元素。
本发明的进一步方案为：净化媒介的外周轮廓为多边形或圆形；金属基体的多孔结构呈蜂窝状排布，其孔道形状为三角形、矩形、六边形、圆形、椭圆形中的一种或多种混合，孔壁厚度为0.1～0.2mm。
上述方案中，本发明提供的基体为蜂窝状金属结构，由于金属材质形成孔结构壁厚较薄，因此可在有限的管道空间内增设孔结构数量，同时不会影响气流通过的净化媒介的阻力。此外，为了更好地减小气流阻力，金属基体的蜂窝孔洞的轴线与气流方向相平行设置。
本发明还提供了一种如上所述CO净化媒介的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将活性组分与掺杂剂加入酸性溶液中搅拌均匀，制得涂覆液；
(2)对金属基体进行酸洗后，以500～800℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体；
(3)将步骤(1)制得的涂覆液涂覆于金属基体上，再在300～450℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
上述方案中，当不含有催化载体时，将活性组分与掺杂剂加入酸性溶液中搅拌3h，得到均匀的涂覆液。
上述方案中，具体可采用如下方法制成蜂窝状金属结构：
A.选用厚度为0.1～0.2mm的金属薄板；
B.利用涂布机，在金属薄板表面均匀涂布焊料与阻焊支撑材料；
C.将步骤B完成涂布的薄板按需剪裁成具有特定宽度的长条状金属条，然后根据焊料与阻焊支撑材料的涂布情况折叠成不同形状；
D.将步骤C折叠后的薄板，按照位置对齐，置于惰性气体环境中，在1100℃温度条件下焊接，制成蜂窝板，其中涂布有阻焊支撑材料的部分形成孔洞的内周壁和部分外周壁；
E.将步骤D制备的蜂窝板切割对齐，放于方形固定架中焊接，并经油洗吹干得到蜂窝状金属骨架。
根据上述制备方法，步骤(1)在制备所述涂覆液时还加入催化载体，将活性组分、催化载体与掺杂剂加入酸性溶液中混合均匀后静置反应18～24h；所述活性组分以金属元素计与催化载体、掺杂剂的质量比为1～10:70～98:1～20。
上述方案中，由于金属基体表面经过氧化处理后已经形成供活性组分负载的催化载体，因此一般可直接将含有活性组分的溶液对其进行涂覆处理即可。而本发明的另一种实施方式中，发明人在涂覆液中加入一定比例的催化载体，这就使得上载涂覆液的金属基体表面存在更多的催化载体成分，而在后续的煅烧过程中，金属基体表面的催化载体与外源添加的催化载体在高温下形成共晶，提高了金属基体对活性组分的结合能力。
根据上述制备方法，步骤(3)中，所述涂覆包括冲刷或浸渍，所述冲刷为将涂覆液以6～12L/min的流速冲刷步骤(2)中经过处理的金属基体，所述浸渍为将步骤(2)中经过处理的金属基体没入步骤(1)制备的涂覆液中，时间为9～13min；经涂覆的金属基体中，涂覆液的上载量为300～500g/L；所述金属基体在经过冲刷或浸渍后，均采用气流吹扫未被金属基体结合的多余涂覆液。
上述方案中，涂覆液有一定粘性，流经金属蜂窝后，有部分涂覆液将黏在金属表面上，经高压气流吹扫可将部分浮于表面的涂覆液送至蜂窝孔洞中；同时由于液体表面张力作用而留在蜂窝内的多余液体可被吹走，仅在在金属蜂窝孔结构的表面形成一层涂覆液。由于蜂窝状金属基体的质量与密度不便于核算，此处以体积为1L的蜂窝状金属基体作为标准计算上载量，因此上载量300～500g/L意为：经涂覆后，涂覆液在1L体积的蜂窝状金属基体中的增重为300～500g。所述金属基体在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为80～150g/L。
根据上述制备方法，步骤(1)中，酸性溶液的溶剂选自水、乙腈、碳酸丙烯酯中的一种或几种，酸性溶液的溶质为硝酸或铬酸，体积分数为7～12％；步骤(2)中，酸洗所使用酸液中体积分数为8～14％，酸洗时间为3～8min。
上述方案中，步骤(1)中加入的酸性溶液为涂覆液提供了酸性环境，使得催化载体、活性组分与掺杂剂间预先形成混合体系，将活性组分均匀分散于涂覆液中，并提高了涂覆液与金属基体表面经氧化处理得到的催化载体的结合力，提高了后续涂覆工艺的上载量。
根据上述制备方法，所述活性组分选自硝酸钯和/或硝酸铂；所述掺杂剂为稀土氧化物，所述稀土氧化物选自CeO2、ZrO2、Ga2O3、Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3中的一种或几种。
上述方案中，掺杂剂均为具有比表面积较高的稀土氧化物，可促进活性组分在金属基体表面的分散和附着，从而提高催化效率。
本发明还提供了一种热水器，所述热水器的集烟罩或烟管中应用如上所述的CO净化媒介。
上述方案中，当所述CO净化媒介应用于集烟罩中时，所述CO净化媒介被压板夹持设置，从集烟罩侧壁的开口处将夹持CO净化媒介的压板插入设置，使CO净化媒介横亘于集烟罩的烟道上；或者，所述CO净化媒介的金属基体外周与集烟罩内周壁过盈配合，实现CO净化媒介对通过烟气的催化作用。
上述方案中，当所述CO净化媒介应用于烟管中时，所述CO净化媒介被设置在具有一定形状的模块中，所述模块在烟管中拼接形成覆盖烟管径向截面的催化装置；或者，所述CO净化媒介的金属基体为圆筒状，所述圆筒的周向与烟管内周壁过盈配合，实现CO净化媒介对通过烟气的催化作用。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本发明提供的CO净化媒介采用了带有多孔结构的金属材料作为基体，金属材质可在厚度较薄的情况下仍维持高于陶瓷的强度，因此在赋予CO净化媒介良好强度的同时，还可在有限的管道空间内提供空间体积占用更小的基体骨架，还减小了气流通过CO净化媒介的阻力；此外，净化CO的活性组分需要一定的催化载体进行负载，本发明采用的金属基体的孔结构表面经过一定的氧化处理，恰恰可以形成与所述催化载体成分相同的薄层，使得后续负载活性组分的工艺得以简化；
2.本发明所提供CO净化媒介中的基体为蜂窝状金属结构，由于金属材质形成孔结构壁厚较薄，因此在保证强度的前提下，可在有限的管道空间内增设孔结构数量，同时不会影响气流通过的净化媒介的阻力；
3.本发明所提供CO净化媒介的制备方法中，还可在涂覆液中引入外源性的催化载体，使得上载涂覆液的金属基体表面存在更多的催化载体成分，而在后续的煅烧过程中，金属基体表面的催化载体与外源添加的催化载体在高温下形成共晶，提高了金属基体对活性组分的结合能力。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明实施例4与对比例3的催化效果随稳定时间变化的对比示意图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种CO净化媒介及制备方法和应用；所述净化媒介采用金属材料作为基体，对所述金属基体表面进行特殊处理，形成易于负载活性组分的环境，简化后续工艺的同时，还提高了产品的耐用程度和催化效果。所述CO净化媒介采用了带有多孔结构的金属材料作为基体，金属材质可在厚度较薄的情况下仍维持高于陶瓷的强度，因此在赋予CO净化媒介良好强度的同时，还可在有限的管道空间内提供空间体积占用更小的基体骨架，还减小了气流通过CO净化媒介的阻力；此外，净化CO的活性组分需要一定的催化载体进行负载，本发明采用的金属基体的孔结构表面经过一定的氧化处理，恰恰可以形成与所述催化载体成分相同的薄层，使得后续负载活性组分的工艺得以简化。所述特殊处理常采用酸洗后煅烧的方式进行。
实施例1
本实施例中，采用如下方法制备蜂窝状金属基体：
A.选用厚度为0.1～0.2mm的金属薄板；
B.利用涂布机，在金属薄板表面均匀涂布焊料与阻焊支撑材料；
C.将步骤B完成涂布的薄板按需剪裁成具有特定宽度的长条状金属条，然后根据焊料与阻焊支撑材料的涂布情况折叠成不同形状；
D.将步骤C折叠后的薄板，按照位置对齐，置于惰性气体环境中，在1100℃温度条件下焊接，制成蜂窝板，其中涂布有阻焊支撑材料的部分形成孔洞的内周壁和部分外周壁；
E.将步骤D制备的蜂窝板切割对齐，放于方形固定架中焊接，并经油洗吹干得到蜂窝状金属基体。
所述金属基体具有多孔结构，其孔道形状为三角形、矩形、六边形、圆形、椭圆形中的一种或多种混合，孔壁厚度与金属薄板的厚度相同，处于0.1～0.2mm范围。
实施例2
本实施例中，选用实施例1制备的蜂窝状金属基体作为金属基体，并采用如下方法制备CO净化媒介：
(1)将质量比为8:10的活性组分硝酸钯与掺杂剂CeO2和ZrO2(CeO2和ZrO2的质量比为1:2)加入酸性溶液，并加入硝酸调节pH为2，之后搅拌3h制得均匀的涂覆液；
(2)取实施例1制得金属基体1L，以硝酸体积分数为10％的酸液进行酸洗5min后，以600℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体氧化铝；
(3)将步骤(2)制得的涂覆液以12L/min的流速冲刷涂覆于步骤(2)中经处理的金属基体上，然后进行气流吹扫去除多余的涂覆液，再在400℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
所述金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为343g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为96g/L。
实施例3
本实施例中，选用实施例1制备的蜂窝状金属基体作为金属基体，并采用如下方法制备CO净化媒介：
(1)将质量比为10:18的活性组分硝酸铂与掺杂剂Ga2O3和ZrO2(Ga2O3和ZrO2质量比为1:1)加入酸性溶液，并加入盐酸调节pH为3，之后搅拌3h制得均匀的涂覆液；
(2)取实施例1制得金属基体1L，以硝酸体积分数为7％的酸液酸洗8min后，以500℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体氧化铝；
(3)将步骤(2)中经处理的金属基体没入步骤(1)制得的涂覆液中，浸没时间为13min，浸没后取出并进行气流吹扫以去除多余的涂覆液，再在300℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
所述金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为307g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为102g/L。
实施例4
本实施例中，选用实施例1制备的蜂窝状金属基体作为金属基体，并采用如下方法制备CO净化媒介：
(1)将质量比为10:85:5的活性组分硝酸钯和硝酸铂(硝酸钯与硝酸铂质量比为1:1)、催化载体氧化铝、以及掺杂剂La2O3和Nd2O3(La2O3和Nd2O3的质量比为1:1)加入酸性溶液，并加入硝酸和盐酸调节pH为2.5，混合均匀后静置反应20h制得涂覆液；
(2)取实施例1制得金属基体1L，以硝酸体积分数为10％的酸液酸洗6min后，以800℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体氧化铝；
(3)将步骤(1)制得的涂覆液以10L/min的流速冲刷涂覆于步骤(2)中经处理的金属基体上，然后进行气流吹扫去除多余的涂覆液，再在450℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
所述金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为477g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为147g/L。
实施例5
本实施例是在实施例4的基础上，调整涂覆液中活性组分、催化载体和掺杂剂的配比。本实施例是以质量比为10:80:10的活性组分硝酸钯和硝酸铂(硝酸钯与硝酸铂质量比为1:1)、催化载体氧化铝、以及掺杂剂La2O3和Nd2O3(La2O3和Nd2O3的质量比为1:1)加入酸性溶液中，并加入硝酸和盐酸调节pH为2.5，混合均匀后静置反应20h制得涂覆液。本实施例的其他实施方式同实施例4。
本实施例中，金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为436g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为123g/L。
实施例6
本实施例是在实施例4的基础上，调整涂覆液中活性组分、催化载体和掺杂剂的配比。本实施例是以质量比为10:75:15的活性组分硝酸钯和硝酸铂(硝酸钯与硝酸铂质量比为1:1)、催化载体氧化铝、以及掺杂剂La2O3和Nd2O3(La2O3和Nd2O3的质量比为1:1)加入酸性溶液中，并加入硝酸和盐酸调节pH为2.5，混合均匀后静置反应20h制得涂覆液。本实施例的其他实施方式同实施例4。
本实施例中，金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为421g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为119g/L。
实施例7
本实施例是在实施例4的基础上，调整涂覆液中活性组分、催化载体和掺杂剂的配比。本实施例是以质量比为10:70:20的活性组分硝酸钯和硝酸铂(硝酸钯与硝酸铂质量比为1:1)、催化载体氧化铝、以及掺杂剂La2O3和Nd2O3(La2O3和Nd2O3的质量比为1:1)加入酸性溶液中，并加入硝酸和盐酸调节pH为2.5，混合均匀后静置反应20h制得涂覆液。本实施例的其他实施方式同实施例4。
本实施例中，金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为415g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为118g/L。
实施例8
本实施例中，选用实施例1制备的蜂窝状金属基体作为金属基体，并采用如下方法制备CO净化媒介：
(1)将质量比为1:98:1的活性组分硝酸铂、催化载体氧化铝、以及掺杂剂Sm2O3加入酸性溶液中，并加入硝酸和盐酸调节pH为2.5，混合均匀后静置反应24h制得涂覆液；
(2)取实施例1制得金属基体1L，以硝酸体积分数为12％的酸液酸洗3min后，以800℃的温度煅烧，使金属基体表面生成催化载体氧化铝；
(3)将步骤(2)中经处理的金属基体没入步骤(1)制得的涂覆液中，浸没时间为9min，浸没后取出并进行气流吹扫以去除多余的涂覆液，再在350℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
所述金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为492g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为103g/L。
对比例1
本对比例在实施例4的基础上，在步骤(2)中去掉对金属基体的处理，而是将步骤(1)制得的涂覆液直接以10L/min的流速冲刷涂覆于金属基体上，本对比例的其他实施方法同实施例4。
本对比例制得的金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为288g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为72g/L。
对比例2
本对比例在实施例2的基础上，去掉步骤(2)中对金属基体的酸洗和煅烧处理，而是以外源性的催化载体氧化铝加入硝酸体积分数为10％的酸性溶液制成处理液，对金属基体进行10min的浸渍后，再使用步骤(1)制得的涂覆液以12L/min的流速冲刷涂覆于金属基体上，本对比例的其他实施方法同实施例2。
本对比例制得的金属基体在经涂覆后的涂覆液上载量为128g/L，在经步骤(3)煅烧后的涂覆液上载量为68g/L。
对比例3
本对比例是在实施例4的基础上，将金属基体替换为堇青石陶瓷基体，并去掉步骤(2)中对蜂窝状基体的氧化处理，本对比例的其他实施方式同实施例4。其中，所述堇青石陶瓷基体的制备和涂覆方式参考中国专利CN104556032A制作。
实验例1
本实验例对实施例2～8及对比例1～3所制成的CO净化媒介的对烟气的净化效果(以排出烟气中CO浓度计)随运行时间的变化进行了测定，其结果见下表：
由上表可知，本发明实施例2～8制得的CO净化媒介相比现有技术中传统的堇青石陶瓷基体(对比例3)，在较短的时间内即可起到良好的催化作用。具体的，如图1所示，烟气经实施例4制得的基体净化，在较短的时间(1-5min)内，排出烟气中的CO就已经趋于稳定，而对比例3的堇青石陶瓷基体，其在开始净化的1-5min内，排出烟气中的CO含量依然较高。
进一步的，对比例1是在实施例4的基础上，调整了对金属基体的处理方式，即放弃步骤(2)的处理，直接以含有催化载体的涂覆液对金属基体进行冲刷涂覆。根据实施例4和对比例1的上载量对比可知，对比例1由于没有对金属基体采取一定的氧化措施，使得金属基体表面没有预先形成与活性组分结合良好的催化载体层，因此即使对比例1直接使用含有催化载体的涂覆液对金属基体进行处理，其结合效果仍不如实施例4，并进一步影响了对比例1的催化效果。对比例2则是在实施例2的基础上，同样摒弃了对金属基体进行预先处理的方式，而是先采用含有催化载体的酸性溶液对金属基体表面进行浸渍，以期形成催化载体层，并在之后以实施例2中的涂覆液对经过浸渍的金属基体进行冲刷涂覆。根据实施例2和对比例2的上载量对比可知，对比例2虽然采用催化载体对金属基体进行浸渍处理，但其反应结合程度与实施例2中对金属基体进行氧化处理的方式相比较弱，并进一步影响了后续与活性组分的结合，因此其效果仍不如实施例2，并进一步影响了对比例2的催化效果。
更进一步的，本发明的实施例4～8中，申请人发现涂覆液上载量与外源性金属载体的加入存在一定的关系，上载量随着金属载体含量下降而逐渐减少，但在涂覆液中的催化剂载体含量接近70％时，这种上载量的下降趋势变得较为平缓，在实际应用时可利用该特点，针对特定的使用需求进行相应的产品设计。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种CO净化媒介，其特征在于，所述净化媒介包括具有多孔结构的金属基体，以及附着于多孔结构表面的活性组分；金属基体经一定程度的氧化处理形成可供活性组分负载的催化载体。
2.根据权利要求1所述CO净化媒介，其特征在于，金属基体的多孔结构表面包括催化层，催化层包括催化载体以及分散于催化载体中的活性组分，所述催化载体至少由经过氧化处理的金属基体形成；
优选的，所述催化载体的来源还包括外部添加；
更优选的，催化载体选自氧化铝。
3.根据权利要求2所述CO净化媒介，其特征在于，所述金属基体中的铝含量为5～100％，优选的，所述金属基体的材质为铁铬铝合金或纯铝；所述活性组分与催化载体的质量比为1～15:85～99，活性组分包括钯、铂、金、银、钌、铑、铱元素中的一种或几种，优选的，活性组分包括钯元素和铂元素。
4.根据权利要求1或2所述CO净化媒介，其特征在于，净化媒介的外周轮廓为多边形或圆形；金属基体的多孔结构呈蜂窝状排布，其孔道形状为三角形、矩形、六边形、圆形、椭圆形中的一种或多种混合，孔壁厚度为0.1～0.2mm。
5.一种如权利要求1～4任意一项所述CO净化媒介的制备方法，其特征在于，制备方法包括：
(1)将活性组分与掺杂剂加入酸性溶液中搅拌均匀，制得涂覆液；
(2)对金属基体进行酸洗后，以500～800℃的温度煅烧，使金属基体表面生成氧化铝催化载体；
(3)将步骤(1)制得的涂覆液涂覆于金属基体上，再在300～450℃的温度下煅烧，制得CO净化媒介。
6.根据权利要求5所述CO净化媒介的制备方法，其特征在于，步骤(1)在制备所述涂覆液时还加入催化载体，将活性组分、催化载体与掺杂剂加入酸性溶液中混合均匀后静置反应18～24h；所述活性组分以金属元素计与催化载体、掺杂剂的质量比为1～10:70～98:1～20。
7.根据权利要求5所述CO净化媒介的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述涂覆包括冲刷或浸渍，所述冲刷为将涂覆液以6～12L/min的流速冲刷步骤(2)中经过处理的金属基体，所述浸渍为将步骤(2)中经过处理的金属基体没入步骤(1)制备的涂覆液中，时间为9～13min；经涂覆的金属基体中，涂覆液的上载量为300～500g/L；所述金属基体在经过冲刷或浸渍后，均采用气流吹扫未被金属基体结合的多余涂覆液。
8.根据权利要求5所述CO净化媒介的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，酸性溶液的溶剂选自水、乙腈、碳酸丙烯酯中的一种或几种，其中还加入硝酸或盐酸，使涂覆液的pH为2～3；步骤(2)中，所述酸洗的酸液中硝酸的体积分数为7～12％，酸洗时间为3～8min。
9.根据权利要求5或6所述CO净化媒介的制备方法，其特征在于，所述活性组分选自硝酸钯和/或硝酸铂；所述掺杂剂为稀土氧化物，所述稀土氧化物选自CeO2、ZrO2、Ga2O3、Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3中的一种或几种。
10.一种热水器，其特征在于，所述热水器的集烟罩或烟管中应用权利要求1～4任意一项所述的CO净化媒介。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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