CN115178302A - 一种催化剂的化学抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种催化剂的化学抛光方法。本发明提供的化学抛光方法，分步骤按照一定的梯度浓度酸液处理，可以有效的保留催化剂粉末原有的表面形貌，同时去除杂质；而且，所使用的抛光液为简单的酸溶液，且酸液浓度不超过10mol/L，避免了高浓度酸的使用，且避免了磷酸的使用，环境友好。该方法未使用复杂设备及条件，设计的装置操作简便，适宜于大批量清洗。另外，本发明的方法可适用于粉末型催化剂的处理，填补了粉末型材料化学抛光处理的空白。
Description
技术领域
本发明涉及材料处理领域，特别涉及一种催化剂的化学抛光方法。
背景技术
催化剂或载体在制备完后，其中通常存在未完全去除的中间反应物，影响催化剂的使用效果。
现有技术中有一些对其它材料进行化学抛光除杂的技术，例如，专利CN101638782B提供了一种烧结钕铁硼永磁材料化学抛光液及处理方法。化学抛光溶液其以水为溶剂，主要包括：硝酸、磷酸、硫酸三种溶质。其处理方法为先将钕铁硼永磁体进行碱洗脱脂；然后将烧结钕铁硼永磁体浸入上述化学抛光液中抛光，在化学抛光时，烧结钕铁硼磁体需要翻动，其浸蚀抛光时间为10～120s，再将化学抛光后的钕铁硼永磁体清洗、活化，即可完成抛光过程；抛光后还可以再采用低浓度硝酸去除氧化膜、弱碱性的有机酸根盐柠檬酸三钠中和表面残酸。该抛光溶液成分简单，便于管控等优势，但是，其化学抛光液组分为硝酸、磷酸、硫酸，废液中的磷酸会导致水体富营养化，增加废水处理成本。
专利申请CN104562019A公开了一种环保型酸性化学抛光液，以浓硫酸作为溶剂，包括过硫酸铵、硅酸铝镁组分；其步骤为：第1步，将经过预处理的工件放入浸入温度为90℃～105℃的抛光液中进行抛光；第二步，4～7min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干。上述环保型酸性化学抛光液不含硝酸，不产生黄烟，改善了劳动条件，降低了对周围环境的污染；不含磷酸，对化学抛光废水处理容易，降低了废液处理成本，也降低了对水体环境的污染。但是，其以浓硫酸为溶剂，包含硫酸铵、硅酸铝镁，成分相比较本发明较复杂，同时，浓硫酸具有强腐蚀性，安全性差。
专利申请CN104576354A提供了一种锑化铟晶片化学抛光方法。其步骤为，机械化学抛光完成后，将粘结有锑化铟晶片的抛光盘倒置于盛有0.005％～10％的溴甲醇化学抛光液的抛光槽内，使得所述锑化铟晶片的表面朝向所述抛光槽的底部并且所述锑化铟晶片浸没于所述溴甲醇化学抛光液中，以进行化学抛光。采用这种化学抛光方法可以降低锑化铟晶片表面的粗糙度，去除表面的损伤，提高晶片表面的平滑度。但是，其使用了有机试剂为抛光液，具有污染。
可见，一方面，上述现有技术并非针对催化剂的处理，而且另一方面还存在废液污染或腐蚀性强、有机污染等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种催化剂的化学抛光方法。本发明提供的方法能够处理粉末型催化剂，而且在去除杂质的同时，减少对催化剂的破坏、有效保留催化剂原有形貌。
本发明提供了一种催化剂的化学抛光方法，包括以下步骤：
第1步～第n步：将催化剂与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行n步，得到第n步酸处理料；其中，n≥1；
第n+1步～第m步：将第n酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第n+1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m步，得到第m步酸处理料；其中，m≥n+1；
第m+1步：将所述第m步酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第m+1步酸处理料；
第m+2步：用水对所述第m+1步酸处理料进行洗涤，然后，干燥，得到催化剂；
其中，
各步骤所用酸液独立的选自：硝酸、硫酸、盐酸和高氯酸中的至少一种；
所述第1步～第n步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：0.5～5mol/L；
所述第n+1步～第m步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：2～10mol/L；
所述第m+1步中，所用酸液的浓度选自0.5～5mol/L；
而且，自第1步～第n+1步，每一步所用酸液的浓度均大于其上一步所用酸液的浓度；自第n+1步以后，每一步所用酸液的浓度小于其上一步所用酸液的浓度；
其中，所述酸液的浓度为酸液中H+的浓度。
优选的，自第1步～第n+1步，相邻两步骤所用酸液的浓度差值为0.5～5mol/L；
自第n+1步以后，相邻两步骤所用酸液的浓度差值为0.5～5mol/L。
优选的，1≤n≤5，n+1≤m≤n+5。
优选的，各步骤所用酸液为：硫酸与硝酸的混合液。
优选的，所述硫酸与硝酸的混合液中，H2SO4∶HNO3的摩尔比≤1∶2。
优选的，自第1步～第m+1步，每一步中加热的温度独立的选自：30～90℃；
自第1步～第m+1步，每一步中搅拌的条件独立的选自：速率100～1000rpm，时间10～90min；
所述第m+2步中，所述洗涤的程度为：洗涤至pH值为6～7；
所述水为超纯水。
优选的，所述催化剂为含有有机残留物的催化剂，其中的催化剂本体为含贵金属的催化剂。
优选的，所述化学抛光方法利用化学抛光处理装置进行；
所述化学抛光处理装置包括：洗涤装置；
所述洗涤装置包括：
酸洗装置台(4)、洗涤器(5)、正压抽滤器底座(16)、加热包裹层(7)、加热器(8)、水储存器(11)和酸储存装置(12)；其中，所述酸洗装置台(4)可拆卸连接于所述洗涤器(5)的顶部且密封住洗涤器(5)的顶部开口；所述正压抽滤器底座(16)可拆卸连接于所述洗涤器(5)的底部且覆盖住洗涤器(5)的底部开口；所述加热包裹层(7)包裹在所述洗涤器(5)的侧壁外围；所述加热器(8)与所述加热包裹层(7)连接，用于加热所述加热包裹层(7)；
其中，
所述酸洗装置台(4)上设置有酸入口(1)、水入口(2)和搅拌装置(3)；其中，所述酸入口(1)、水入口(2)通向所述洗涤器(5)的内部，所述搅拌装置(3)的搅拌桨伸入所述洗涤器(5)的内部；
正压抽滤器底座(16)具有砂网结构；所述正压抽滤器底座(16)设置有酸出口、水出口，其中，所述酸出口与所述酸储存装置(12)的入口相连通，所述水出口与所述水储存器(11)的入口相连通；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，包括以下步骤：
S1、打开正压抽滤器底座(16)，在正压抽滤器底座(16)的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器(5)的底部；
S2、进行第1步～第m+2步：将催化剂加入洗涤器(5)内，从酸入口(1)向洗涤器(5)内注入酸液，开启搅拌装置(3)和加热器(8)对洗涤器(5)内的物料进行加热搅拌；然后，对所述洗涤器(5)进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座(16)上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置(12)内，洗涤器(5)内得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m+1步，洗涤器(5)内得到第m+1步酸处理料；然后，从水入口(2)向洗涤器(5)内注入水来对洗涤器(5)内的第m+1步酸处理料进行洗涤，之后，对所述洗涤器(5)进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座(16)上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器(11)内；
S3、打开正压抽滤器底座(16)，取出催化剂，进行干燥，得到催化剂。
优选的，所述化学抛光处理装置还包括：抽滤装置；
所述抽滤装置包括：惰性气体瓶(15)和抽滤装置台(14)；所述抽滤装置台(14)的出气口与所述惰性气体瓶(15)的入气口相连通；其中，所述抽滤装置台(14)可以密封住所述洗涤器(5)的顶部开口，且所述抽滤装置台(14)的出气口可与所述洗涤器(5)的内部连通；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，所述步骤S2中，每次正压压滤时，将所述酸洗装置台(4)拆卸下来，并将所述抽滤装置台(14)安装在所述洗涤器(5)的顶部且密封住洗涤器(5)的顶部开口，通过惰性气体瓶(15)向所述洗涤器(5)的通入惰性气体来进行正压压滤。
优选的，所述化学抛光处理装置中，所述酸储存装置(12)包括h个并联的酸储存器，h≥1；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，所述步骤S2中，在m+1次的排酸液过程中，不同浓度的酸洗液进入不同的酸储存器。
本发明提供的上述化学抛光方法，分步骤按照一定的梯度浓度酸液处理，可以有效的保留催化剂粉末原有的表面形貌，同时去除杂质；而且，所使用的抛光液为简单的酸溶液，且酸液浓度不超过10mol/L，避免了高浓度酸的使用，且避免了磷酸的使用，环境友好。该方法未使用复杂设备及条件，设计的装置操作简便，适宜于大批量清洗。另外，本发明的方法可适用于粉末型催化剂的处理，填补了粉末型材料化学抛光处理的空白。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的化学抛光方法的流程示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的化学抛光装置的结构示意图；
图3为正压抽滤器底座砂网结构示意图；
图4为实施例1中催化剂在化学抛光前后的SEM对比图；
图5为实施例1中催化剂在化学抛光前后的XRD对比图；
图6为对比例1中催化剂在化学抛光后的SEM图；
图7为对比例2中催化剂在化学抛光后的SEM图。
具体实施方式
本发明提供了一种催化剂的化学抛光方法，包括以下步骤：
第1步～第n步：将催化剂与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行n步，得到第n步酸处理料；其中，n≥1；
第n+1步～第m步：将第n酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第n+1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m步，得到第m步酸处理料；其中，m≥n+1；
第m+1步：将所述第m步酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第m+1步酸处理料；
第m+2步：用水对所述第m+1步酸处理料进行洗涤，然后，干燥，得到催化剂；
其中，
各步骤所用酸液独立的选自：硝酸、硫酸、盐酸和高氯酸中的至少一种；
所述第1步～第n步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：0.5～5mol/L；
所述第n+1步～第m步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：2～10mol/L；
所述第m+1步中，所用酸液的浓度选自0.5～5mol/L；
而且，自第1步～第n+1步，每一步所用酸液的浓度均大于其上一步所用酸液的浓度；自第n+1步以后，每一步所用酸液的浓度小于其上一步所用酸液的浓度；
其中，所述酸液的浓度为酸液中H+的浓度。
参见图1，图1为本发明提供的化学抛光方法的流程示意图。
化学抛光是靠化学试剂的化学浸蚀作用对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。本发明提供了化学抛光方法中，共进行了m+2个步骤，其中，n≥1，更优选为1≤n≤5，具体可为1、2、3、4、5。m≥n+1，更优选为n+1≤m≤n+5，具体可为n+1、n+2、n+3、n+4、n+5。
本发明中，所述催化剂为含有有机残留物的催化剂，在制备催化剂的过程中通常会有原料或中间反应物残留，使所得催化剂为含有残留物的催化剂，本发明针对于此提供化学抛光除杂方法。本发明中，所述催化剂优选为含贵金属的催化剂，即其可以为单纯的贵金属催化剂，也可以为贵金属活性组分与其它物质复合的复合型催化剂(例如负载贵金属的负载型催化剂等)。所述贵金属包括金(Au)、银(Ag)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(Pt)中的至少一种。上述催化剂可以为均相催化用催化剂或多相催化用催化剂。
本发明中，所述催化剂可为粉末型催化剂。现有技术中有对块状或片状基体进行化学抛光处理的，与之相比，粉末型材料的处理更加困难，由于是细碎的粉末状态，其结构容易在化学抛光中被破坏，而且，粉末型催化剂在洗涤收集过程比较繁琐，大批量洗涤较为困难。而本发明提供的方法可适用于粉末型催化剂，而且能够达到较好的处理效果，可以在去除杂质的同时，减少对催化剂的破坏、有效保留催化剂原有形貌。目前化学抛光方法常见于金属、薄膜、半导体等领域，针对粉末型材料的催化剂尚未有化学抛光方法，本发明填补了这一空白。
本发明中，自第1步～第m+1步中，各步骤所用酸液独立的选自：硝酸、硫酸、盐酸和高氯酸中的至少一种；更优选为硫酸与硝酸的混合液。本发明中，以硫酸与硝酸的混合液为酸液时，各步骤所用酸液中，H2SO4∶HNO3的摩尔比独立的选自以下条件：摩尔比≤1∶2，更优选为1∶(2～5)，具体可为1∶2、1∶3、1∶4、1∶5。采用上述配比的混合酸液，能够更有效的去除杂质和减少其它杂质的引入，并保证产品形貌结构不被破坏。
本发明中，自第1步～第n步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自0.5～5mol/L，具体可独立的为0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L。自第n+1步～第m步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自2～10mol/L，具体可独立的为2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L、5.5mol/L、6.0mol/L、6.5mol/L、7.0mol/L、7.5mol/L、8.0mol/L、8.5mol/L、9.0mol/L、9.5mol/L、10.0mol/L。第m+1步中，所用酸液的浓度选自0.5～5mol/L，具体可为0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L。
本发明中，自第1步～第n+1步，每一步所用酸液的浓度均大于其上一步所用酸液的浓度；自第n+1步以后，每一步所用酸液的浓度小于其上一步所用酸液的浓度，其中，包括第n+2步所用酸液的浓度也小于第n+1步所用酸液的浓度。本发明中，优选的，自第1步～第n+1步，相邻两步骤所用酸液的浓度差值为0.5～5mol/L，具体可为0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L，更优选为1～4mol/L。本发明中，优选的，自第n+1步以后，相邻两步骤所用酸液的浓度差值(包括第n+2步所用酸液的浓度与第n+1步所用酸液的浓度差值)为0.5～5mol/L，具体可为0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L，更优选为1～4mol/L。
本发明中，优选的，自第1步～第m+1步中，每一步中催化剂∶酸液的用量比独立的选自(0.01～1)g∶(100～1000)mL，具体可为0.2g∶200mL。
本发明中，优选的，自第1步～第m+1步，每一步中加热的温度独立的选自温度30～90℃，具体可独立的为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃，更优选为60℃。本发明中，优选的，自第1步～第m+1步，每一步中搅拌的条件独立的选自：速率100～1000rpm，时间10～90min。其中，所述速率具体可为100rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm；所述时间具体可为10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min，更优选为30min。本发明中，所述加热搅拌是指加热并伴随搅拌。
本发明中，自第1步～第m+1步，每一步在搅拌结束后，均进行固液分离。本发明中，所述固液分离的方式优选抽滤分离(或称压滤分离)。通过固液分离后，得到酸处理料(即酸处理后的固体料)。
本发明中，自第1步～第n步中，在第一次酸处理得到第1步酸处理料后，如此依次进行酸处理，直至进行n步。这里的“如此依次进行酸处理”是指按照前一步的酸处理过程操作方式对前一步所得酸处理料再次进行酸处理(即与酸液混合并加热搅拌，再固液分离)，如此多次进行酸处理；但是，后续的多次酸处理只是操作上与前一步相同，但具体采用的酸液浓度、加热条件、搅拌条件等工艺条件不一定与前一步相同，而是如前文所述，每个步骤中的操作条件各自独立的选自前文限定范围。自第n+1步～第m步中，也出现了“如此依次进行酸处理”，同理，其含义与上述含义一致。
本发明中，第m+2步中，用水对第m+1步酸处理料进行洗涤。其中，所述水优选为超纯水或去离子水。所述洗涤的方式优选为压滤洗涤，即先将水与第m+1步酸处理料混合，再通过压滤将水洗液滤出。本发明中，所述洗涤的程度优选为使水洗液的pH值达到6～7，即基本洗涤至中性。本发明中，在上述洗涤后，对所得物料干燥；所述干燥的温度优选为30～80℃。经以上处理后，得到化学抛光处理后的催化剂。
本发明提供的上述化学抛光方法，分步骤按照一定的梯度浓度酸液处理，可以有效的保留催化剂粉末原有的表面形貌，同时去除杂质；而且，所使用的抛光液为简单的酸溶液，且酸液浓度不超过10mol/L，避免了高浓度酸的使用，且避免了磷酸的使用，环境友好。另外，本发明的方法可适用于粉末型催化剂的处理，填补了粉末型材料化学抛光处理的空白。
本发明还提供了一种催化剂的化学抛光装置，包括：洗涤装置；
所述洗涤装置包括：
酸洗装置台4、洗涤器5、正压抽滤器底座16、加热包裹层7、加热器8、水储存器11和酸储存装置12；其中，所述酸洗装置台4可拆卸连接于所述洗涤器5的顶部且密封住洗涤器5的顶部开口；所述正压抽滤器底座16可拆卸连接于所述洗涤器5的底部且覆盖住洗涤器5的底部开口；所述加热包裹层7包裹在所述洗涤器5的侧壁外围；所述加热器8与所述加热包裹层7连接，用于加热所述加热包裹层7；
其中，
所述酸洗装置台4上设置有酸入口1、水入口2和搅拌装置3；其中，所述酸入口1、水入口2通向所述洗涤器5的内部，所述搅拌装置3的搅拌桨伸入所述洗涤器5的内部；
正压抽滤器底座16具有砂网结构；所述正压抽滤器底座16设置有酸出口、水出口，其中，所述酸出口与所述酸储存装置12的入口相连通，所述水出口与所述水储存器11的入口相连通。
参见图2，图2为本发明的一个实施例提供的化学抛光装置的结构示意图，其中，1为酸入口，2为水入口，3为搅拌装置，4为酸洗装置台，5为洗涤器，6为温度计，7为加热包裹层，8为加热器，11为水储存器，12为酸储存装置，14为抽滤装置台，15为惰性气体瓶，16为正压抽滤底座。
洗涤器5为洗涤容器，用于接收催化剂和洗涤液(酸液、水)并完成对催化剂的酸处理和水处理。
加热包裹层7包裹在所述洗涤器5的侧壁外围，用于对洗涤器5进行传热。加热器8与所述加热包裹层7连接，用于加热所述加热包裹层7，再进一步传热至洗涤器5。所述加热包裹层7为中空结构(即具有中空腔体)，所述加热器8的两端连接有导管，所述导管与加热包裹层7的中空腔体连通；通过加热器8向中空腔体中注入热媒(如热水或硅油等)，从而进行加热。
酸洗装置台4可拆卸连接于所述洗涤器5的顶部且密封住洗涤器5的顶部开口。酸洗装置台4上设置有酸入口1、水入口2和搅拌装置3。其中，所述酸入口1、水入口2通向所述洗涤器5的内部，可通过酸入口1、水入口2分别向洗涤器5内注入酸液和水。所述搅拌装置3的结构没有特殊限制，为本领域常规搅拌装置即可，例如一般包括电机、搅拌轴和搅拌桨。所述搅拌装置3的搅拌桨伸入洗涤器5的内部，对洗涤器5内接收的物料进行搅拌混合。在本发明的一些实施例中，酸洗装置台4上还连接有温度计6，且所述温度计6竖直伸入洗涤器5的内部，用于测量洗涤器5内部物料的温度。
正压抽滤器底座16可拆卸连接于所述洗涤器5的底部且覆盖住洗涤器5的底部开口。正压抽滤器底座16具有砂网结构，使洗涤器5的底部并不是密实封住，而是可与外界流通；所述砂网结构具体可为常规抽滤器或砂芯柱中的砂芯结构；如图3所示，图3为正压抽滤器底座砂网结构示意图。本发明中，所述砂网结构的孔径优选为0.22～0.45μm。本发明中，在使用装置前，先将正压抽滤器底座16打开，并在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部；即在正压抽滤器底座16与洗涤器5底部之间铺设滤纸，使洗涤器5内的物料通过滤纸过滤而将滤液排出。本发明中，根据催化剂粒径大小选择滤纸尺寸，例如对于粉末型催化剂，需控制滤纸孔径尺寸，能够使滤液通过而粉末型催化剂不能通过。
所述正压抽滤器底座16设置有酸出口、水出口，其中，所述酸出口与所述酸储存装置12的入口相连通，所述水出口与所述水储存器11的入口相连通。可通过上述酸出口和水出口分别将化学抛光处理过程产生的酸洗液和水分别排出并各自收集到酸储存装置12和水储存器11中，水储存器11中存储的水洗液经处理后可排放。
在本发明的一些实施例中，所述酸储存装置12(即图2中虚线圈起部分)包括h个并联的酸储存器，h≥1，具体可为1、2或3等。设置多个酸储存器，在利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，前文所述步骤S2中，在m+1次的排酸液过程中，不同浓度的酸洗液进入不同的酸储存器；因此，可根据酸的浓度不同，设置对应个数的酸储存器。进入酸储存器的酸洗液可以循环使用一定次数，同时，浓酸可以进行稀释再利用。
本发明中，所述化学抛光处理装置还包括：抽滤装置。所述抽滤装置包括：惰性气体瓶15和抽滤装置台14；所述抽滤装置台14的出气口与所述惰性气体瓶15的入气口相连通；其中，所述抽滤装置台14可以密封住所述洗涤器5的顶部开口，且所述抽滤装置台14的出气口可与所述洗涤器5的内部连通，参见图2。其中，所述惰性气体瓶15中充有惰性气体，本发明对所述惰性气体的种类没有特殊限制，为本领域常规惰性气体即可，如氮气、氦气或氩气等。本发明中，所述抽滤装置与前文所述的洗涤装置相互独立存在、但二者又属于配套的一套装置，当化学抛光处理装置需要切换到抽滤状态时，将洗涤装置中的酸洗装置台4拆卸下来，并将所述抽滤装置台14安装在所述洗涤器5的顶部且密封住洗涤器5的顶部开口(即把酸洗装置台4更换为抽滤装置台14)，通过惰性气体瓶15向所述洗涤器5的通入惰性气体来进行正压压滤。
本发明提供的上述化学抛光装置中，各连通管线上优选设置有调节阀(参见图2)，用于控制对应管线的启停。例如，正压抽滤器底座16的酸出口与酸储存装置12之间的连通管线上设置有调节阀，当需要排出酸洗液时，打开阀门，使其从洗涤器5流出并进入酸储存装置12内；当不需要排酸时，则关闭阀门，使该管线不通。其它管线同理。
本发明提供的上述化学抛光装置，结构简单便于操作，且适宜于大批量清洗，适合粉末型材料的化学抛光处理。
本发明利用上述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，优选包括以下步骤：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部；
S2、进行第1步～第m+2步：将催化剂加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌；然后，对所述洗涤器5进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12内，洗涤器5内得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m+1步，洗涤器5内得到第m+1步酸处理料；然后，从水入口2向洗涤器5内注入水来对洗涤器5内的第m+1步酸处理料进行洗涤，之后，对所述洗涤器5进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11内；
S3、打开正压抽滤器底座16，取出催化剂，进行干燥，得到催化剂。
本发明中，优选的，所述步骤S2中，每次正压压滤时，将所述酸洗装置台4拆卸下来，并将所述抽滤装置台14安装在所述洗涤器5的顶部且密封住洗涤器5的顶部开口(即把酸洗装置台4更换为抽滤装置台14)，通过惰性气体瓶15向所述洗涤器5的通入惰性气体来进行正压压滤。
本发明中，优选的，所述步骤S2中，在m+1次的排酸液过程中，不同浓度的酸洗液进入不同的酸储存器。
本发明提供的上述化学抛光方法，分步骤按照一定的梯度浓度酸液处理，可以有效的保留催化剂粉末原有的表面形貌，同时去除杂质；而且，所使用的抛光液为简单的酸溶液，且酸液浓度不超过10mol/L，避免了高浓度酸的使用，且避免了磷酸的使用，环境友好。该方法未使用复杂设备及条件，设计的装置操作简便，适宜于大批量清洗。另外，本发明的方法可适用于粉末型催化剂的处理，填补了粉末型材料化学抛光处理的空白。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
以下实施例中，PtZn催化剂为按照专利CN111330569B制备得到的含PtZn催化剂；PtCo催化剂为按照专利申请CN104607206A制备得到的含PtCo催化剂；AuNi催化剂为按照专利申请CN111036270A制备得到的含AuNi催化剂。
实施例1
按照图1所示流程并利用图2所示装置进行化学抛光，具体如下：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部。
S2、进行第1步～第m+2步：(n＝1，m＝n+1＝2，m+1＝3)
第1步：取PtZn催化剂0.2g加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为2M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12(共3个酸洗器)中的第1个酸洗器内，洗涤器5内得到第1步酸处理料。
第2步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第3步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为2M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第4步：从水入口2向洗涤器5内注入超纯水，开启搅拌装置3对洗涤器5内的物料进行搅拌。然后，停止搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11中，洗涤至洗涤液pH为7。
S3、打开正压抽滤器底座16，取出催化剂并干燥，得到化学抛光的催化剂。
产品测试：
分别对化学抛光处理前的原始催化剂和化学抛光后的催化剂进行扫描电镜(SEM)观测和X射线衍射测试(XRD)，结果参见图4-5，图4为实施例1中催化剂在化学抛光前后的SEM对比图；其中，箭头左侧为处理前样品，其中包含了处理前样品不同观察倍数的两种形貌(包括了整体形貌和局部放大形貌)，箭头右侧为处理后样品，其中也包含了处理后样品不同观察被数的两种形貌(包括了整体形貌和局部放大形貌)。图5为实施例1中催化剂在化学抛光前后的XRD对比图。由图3可以看出，经化学抛光处理后，催化剂基本保留了原始催化剂的形貌，且杂质元素明显减少。由图4也可以看出，经化学抛光处理后，催化剂特征峰由原先的两种变为一种，说明通过本发明方法确有将杂质去除掉。
实施例2
按照图1所示流程并利用图2所示装置进行化学抛光，具体如下：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部。
S2、进行第1步～第m+2步：(n＝1，m＝n+2＝3，m+1＝4)
第1步：取PtZn催化剂0.2g加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为1M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12(共3个酸洗器)中的第1个酸洗器内，洗涤器5内得到第1步酸处理料。
第2步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第3步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为3M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第4步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为1M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第4步酸处理料。
第5步：从水入口2向洗涤器5内注入超纯水，开启搅拌装置3对洗涤器5内的物料进行搅拌。然后，停止搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11中，洗涤至洗涤液pH为7。
S3、打开正压抽滤器底座16，取出催化剂并干燥，得到化学抛光的催化剂。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果显示，经化学抛光处理后，催化剂基本保留了原始催化剂的形貌，且杂质元素明显减少；而且，经化学抛光处理后，催化剂特征峰由原先的两种变为一种，说明确有将杂质去除掉。
实施例3
按照图1所示流程并利用图2所示装置进行化学抛光，具体如下：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部。
S2、进行第1步～第m+2步：(n＝1，m＝n+1＝2，m+1＝3)
第1步：取PtZn催化剂20g加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液20L(H+浓度为2M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12(共3个酸洗器)中的第1个酸洗器内，洗涤器5内得到第1步酸处理料。
第2步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液20L(H+浓度为5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第3步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液20L(H+浓度为2M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第4步：从水入口2向洗涤器5内注入超纯水，开启搅拌装置3对洗涤器5内的物料进行搅拌。然后，停止搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11中，洗涤至洗涤液pH为7。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果显示，经化学抛光处理后，催化剂基本保留了原始催化剂的形貌，且杂质元素明显减少；而且，经化学抛光处理后，催化剂特征峰由原先的两种变为一种，说明确有将杂质去除掉。
实施例4
按照图1所示流程并利用图2所示装置进行化学抛光，具体如下：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部。
S2、进行第1步～第m+2步：(n＝2，m＝n+2＝4，m+1＝5)
第1步：取PtCo催化剂0.2g加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为1M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12(共3个酸洗器)中的第1个酸洗器内，洗涤器5内得到第1步酸处理料。
第2步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为3M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第3步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第4步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为3M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第5步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为1M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第4步酸处理料。
第6步：从水入口2向洗涤器5内注入超纯水，开启搅拌装置3对洗涤器5内的物料进行搅拌。然后，停止搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11中，洗涤至洗涤液pH为7。
S3、打开正压抽滤器底座16，取出催化剂并干燥，得到化学抛光的催化剂。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果显示，经化学抛光处理后，催化剂基本保留了原始催化剂的形貌，且杂质元素明显减少；而且，经化学抛光处理后，催化剂特征峰由原先的两种变为一种，说明确有将杂质去除掉。
实施例5
按照图1所示流程并利用图2所示装置进行化学抛光，具体如下：
S1、打开正压抽滤器底座16，在正压抽滤器底座16的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器5的底部。
S2、进行第1步～第m+2步：(n＝3，m＝n+3＝6，m+1＝7)
第1步：取AuNi催化剂0.2g加入洗涤器5内，从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为0.5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12(共3个酸洗器)中的第1个酸洗器内，洗涤器5内得到第1步酸处理料。
第2步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为2M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第3步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为4M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第4步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为5M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第2个酸洗器内，洗涤器5内得到第2步酸处理料。
第5步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为4M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第6步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为3M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶2)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第3步酸处理料。
第7步：从酸入口1向洗涤器5内注入酸液200mL(H+浓度为1M，H2SO4∶HNO3的摩尔比＝1∶3)，开启搅拌装置3和加热器8对洗涤器5内的物料进行加热搅拌，具体加热至60℃搅拌30min。然后，关闭搅拌装置3和加热器8来停止加热和搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置12中的第3个酸洗器内，洗涤器5内得到第4步酸处理料。
第8步：从水入口2向洗涤器5内注入超纯水，开启搅拌装置3对洗涤器5内的物料进行搅拌。然后，停止搅拌，将酸洗装置台4更换为抽滤装置台14，通过惰性气体瓶15向洗涤器5的通入氮气来进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座16上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器11中，洗涤至洗涤液pH为7。
S3、打开正压抽滤器底座16，取出催化剂并干燥，得到化学抛光的催化剂。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果显示，经化学抛光处理后，催化剂基本保留了原始催化剂的形貌，且杂质元素明显减少；而且，经化学抛光处理后，催化剂特征峰由原先的两种变为一种，说明确有将杂质去除掉。
对比例1
S1、同实施例1。
S2、酸处理和水洗
第1步：与实施例1不同的是，不分步酸洗，而是注入硫酸20L(H+浓度为12M)，加热至60℃处理90min。
第2步：水洗，同实施例1。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果如图6所示，图6为对比例1所得产品的SEM图。可以看出，催化剂结构坍塌。证明若采用较高浓度酸液进行一步酸洗，会导致催化剂结构破坏。
对比例2
S1、同实施例1。
S2、酸处理和水洗
第1步：与实施例1不同的是，不分步酸洗，而是注入硫酸20L(H+浓度为2M)，加热至60℃处理90min。
第2步：水洗，同实施例1。
产品测试：
按照实施例1中测检测方法进行测试，结果如图7所示，图7均为对比例2所得产品的SEM图，可以看出，催化剂表面有有机物残留。证明若采用低浓度硫酸一步酸洗，则会导致催化剂抛光不彻底。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种催化剂的化学抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：
第1步～第n步：将催化剂与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行n步，得到第n步酸处理料；其中，n≥1；
第n+1步～第m步：将第n酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第n+1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m步，得到第m步酸处理料；其中，m≥n+1；
第m+1步：将所述第m步酸处理料与酸液混合并加热搅拌，然后再固液分离，得到第m+1步酸处理料；
第m+2步：用水对所述第m+1步酸处理料进行洗涤，然后，干燥，得到催化剂；
其中，
各步骤所用酸液独立的选自：硝酸、硫酸、盐酸和高氯酸中的至少一种；
所述第1步～第n步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：0.5～5mol/L；
所述第n+1步～第m步中，各步骤所用酸液的浓度独立的选自：2～10mol/L；
所述第m+1步中，所用酸液的浓度选自0.5～5mol/L；
而且，自第1步～第n+1步，每一步所用酸液的浓度均大于其上一步所用酸液的浓度；自第n+1步以后，每一步所用酸液的浓度小于其上一步所用酸液的浓度；
其中，所述酸液的浓度为酸液中H+的浓度。
2.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，自第1步～第n+1步，相邻两步骤所用酸液的浓度差值为0.5～5mol/L；
自第n+1步以后，相邻两步骤所用酸液的浓度差值为0.5～5mol/L。
3.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，1≤n≤5，n+1≤m≤n+5。
4.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，各步骤所用酸液为：硫酸与硝酸的混合液。
5.根据权利要求4所述的化学抛光方法，其特征在于，所述硫酸与硝酸的混合液中，H2SO4∶HNO3的摩尔比≤1∶2。
6.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，自第1步～第m+1步，每一步中加热的温度独立的选自：30～90℃；
自第1步～第m+1步，每一步中搅拌的条件独立的选自：速率100～1000rpm，时间10～90min；
所述第m+2步中，所述洗涤的程度为：洗涤至pH值为6～7；
所述水为超纯水。
7.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，所述催化剂为含有有机残留物的催化剂，其中的催化剂本体为含贵金属的催化剂。
8.根据权利要求1所述的化学抛光方法，其特征在于，所述化学抛光方法利用化学抛光处理装置进行；
所述化学抛光处理装置包括：洗涤装置；
所述洗涤装置包括：
酸洗装置台(4)、洗涤器(5)、正压抽滤器底座(16)、加热包裹层(7)、加热器(8)、水储存器(11)和酸储存装置(12)；其中，所述酸洗装置台(4)可拆卸连接于所述洗涤器(5)的顶部且密封住洗涤器(5)的顶部开口；所述正压抽滤器底座(16)可拆卸连接于所述洗涤器(5)的底部且覆盖住洗涤器(5)的底部开口；所述加热包裹层(7)包裹在所述洗涤器(5)的侧壁外围；所述加热器(8)与所述加热包裹层(7)连接，用于加热所述加热包裹层(7)；
其中，
所述酸洗装置台(4)上设置有酸入口(1)、水入口(2)和搅拌装置(3)；其中，所述酸入口(1)、水入口(2)通向所述洗涤器(5)的内部，所述搅拌装置(3)的搅拌桨伸入所述洗涤器(5)的内部；
正压抽滤器底座(16)具有砂网结构；所述正压抽滤器底座(16)设置有酸出口、水出口，其中，所述酸出口与所述酸储存装置(12)的入口相连通，所述水出口与所述水储存器(11)的入口相连通；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，包括以下步骤：
S1、打开正压抽滤器底座(16)，在正压抽滤器底座(16)的砂网结构上覆盖上滤纸，再安装至洗涤器(5)的底部；
S2、进行第1步～第m+2步：将催化剂加入洗涤器(5)内，从酸入口(1)向洗涤器(5)内注入酸液，开启搅拌装置(3)和加热器(8)对洗涤器(5)内的物料进行加热搅拌；然后，对所述洗涤器(5)进行正压压滤，使酸洗液从正压抽滤器底座(16)上的滤纸上滤出并通过酸出口排出，进入到酸储存装置(12)内，洗涤器(5)内得到第1步酸处理料；如此依次进行酸处理，直至进行m+1步，洗涤器(5)内得到第m+1步酸处理料；然后，从水入口(2)向洗涤器(5)内注入水来对洗涤器(5)内的第m+1步酸处理料进行洗涤，之后，对所述洗涤器(5)进行正压压滤，使水洗液从正压抽滤器底座(16)上的滤纸上滤出并通过水出口排出，进入到水储存器(11)内；
S3、打开正压抽滤器底座(16)，取出催化剂，进行干燥，得到催化剂。
9.根据权利要求8所述的化学抛光方法，其特征在于，所述化学抛光处理装置还包括：抽滤装置；
所述抽滤装置包括：惰性气体瓶(15)和抽滤装置台(14)；所述抽滤装置台(14)的出气口与所述惰性气体瓶(15)的入气口相连通；其中，所述抽滤装置台(14)可以密封住所述洗涤器(5)的顶部开口，且所述抽滤装置台(14)的出气口可与所述洗涤器(5)的内部连通；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，所述步骤S2中，每次正压压滤时，将所述酸洗装置台(4)拆卸下来，并将所述抽滤装置台(14)安装在所述洗涤器(5)的顶部且密封住洗涤器(5)的顶部开口，通过惰性气体瓶(15)向所述洗涤器(5)的通入惰性气体来进行正压压滤。
10.根据权利要求8所述的化学抛光方法，其特征在于，所述化学抛光处理装置中，所述酸储存装置(12)包括h个并联的酸储存器，h≥1；
利用所述化学抛光处理装置进行化学抛光处理时，所述步骤S2中，在m+1次的排酸液过程中，不同浓度的酸洗液进入不同的酸储存器。
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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