CN117816195B - 一氧化碳氧化催化剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种一氧化碳催化剂及其制备方法和应用。一氧化碳催化剂包括载体和负载在载体中的金属催化颗粒；或，金属催化颗粒和金属氧化物催化颗粒；金属催化颗粒或金属氧化物催化颗粒中的金属包括贵金属、钛、铈、钴、镍和钼。由于选用的载体和金属对酸的稳定性较高，一氧化碳催化剂的耐硫性能和耐水性能较高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。本发明实施例提供的一氧化碳催化剂，其促进目标气体发生氧化还原反应的催化原理，因此，本发明实施例提供的一氧化碳催化剂还可用于甲烷、乙醇、氢气、低挥发性有机物等其他可燃性气体的催化。

Description

一氧化碳氧化催化剂及其应用

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种一氧化碳氧化催化剂及其应用。

背景技术

CO是在大气中分布最广且数量最多的污染物之一，在环境和人类健康方面具有重要的危害。为了评估空气质量，2012年引入了空气质量指数（AQI），其中细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳等六种主要污染物被视为重要参考指标。自2018年1月1日起，《中华人民共和国环境保护税法》生效，将废气中的CO排放纳入征税范围。因此，减少CO的排放已成为人们关注的重要问题。工业活动中两个主要的污染源分别是钢铁行业和移动源。如今移动源污染处理已经有了较为成熟的脱除CO技术和丰富的工程实践经验，并且也取得了不错的成绩；然而作为CO主要排放源的钢铁行业，却没有一个较为成熟的催化氧化脱除CO技术。目前，工业活动中的两个主要污染源是钢铁行业和移动源。在处理移动源污染方面，已经存在成熟的去除CO技术和丰富的工程实践经验，并且取得了显著成果。然而，作为CO的主要排放源之一，钢铁行业却缺乏成熟的催化氧化脱除CO技术。

在钢铁行业中，烧结工序和焦化工序是产生CO的两个主要环节，其中烧结工艺的排放量最大。实际测试表明，烧结烟气中的CO含量可高达6000～10000ppm，远远超过SO₂和NOx的排放量。因此，对烧结烟气中的CO进行净化是降低钢铁行业CO排放的最有效方式。目前，钢铁企业在烧结烟气中处理CO的末端治理技术主要包括直接燃烧法、深冷分离法、溶液吸收法、吸附法和氧化法等。除了氧化法以外，其他技术均存在一些问题，如起燃温度较高、难以直接燃烧、不能有效分离CO和N₂，以及处理成本高和能耗高等。氧化法是基于促进CO与烟气中的O₂反应转化为CO₂的原理。它具有净化效率高、操作温度低、使用安全和易于操作等优点，因此受到广泛好评。该阶段广泛用于净化CO的催化剂主要为贵金属催化剂与非贵金属催化剂。含有贵金属的CO催化剂具有一定的抗水性，优异的催化活性及稳定性，但是价格昂贵；非贵金属CO催化剂主要为霍加拉特剂，该催化剂由过渡金属组成，为多元金属氧化物体系，具有净化效率高、使用寿命长、应用场景广泛、使用安全、操作方便、成本低等优点。然而烧结烟气进行脱硫处理后仍会有微量的SO₂残留，而这残留的SO₂会让催化剂发生硫中毒，导致净化效率下降，其再生需要提供高温环境，大大增加了成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种一氧化碳氧化催化剂及其应用，用于净化工业实际烧结烟气中的一氧化碳。所述一氧化碳催化剂具有耐硫性能和耐水性能等优点。所述方法调整了所述一氧化碳催化剂中的活性组分，促进各个组分的协同作用，制备得到的一氧化碳催化剂催化性质稳定、使用寿命延长。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的目的之一在于提供一种一氧化碳催化剂，所述一氧化碳催化剂包括载体和负载在所述载体中的金属催化颗粒；或，金属催化颗粒和金属氧化物催化颗粒；

所述金属催化颗粒或金属氧化物催化颗粒中的金属包括贵金属、钛、铈、钴、镍和钼。

本发明的目的之一提供的一种一氧化碳催化剂，其中，所述载体用于负载金属颗粒，增大催化剂的表面积及活性位点；所述金属催化颗粒、所述金属氧化物催化颗粒均用于催化一氧化碳生成对环境友好的化合物。所述贵金属用于降低一氧化碳氧化的活化能，起到催化氧化的作用；所述钛用于提高贵金属催化的稳定性；所述铈、钴、镍、钼用于提高贵金属抗毒化能力。由于选用的载体和金属对酸的稳定性较高，所述一氧化碳催化剂的耐硫性能和耐水性能较高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。所述一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。

进一步地，所述一氧化碳催化剂的粒径范围为：50nm~200nm。在这个粒径范围下，所述一氧化碳催化剂可以对烧结烟气中的CO抗毒化催化净化；并且，纳米级的所述一氧化碳催化剂由于采用了载体，在对一氧化碳的吸附能力高的同时，催化过程中也不易发生团聚。

进一步地，所述金属催化颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³。在这个金属负载量范围下，所述一氧化碳催化剂对一氧化碳的吸附能力高，催化过程中也不易发生团聚。

进一步地，所述金属氧化物颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³。在这个金属负载量范围下，所述一氧化碳催化剂对一氧化碳的吸附能力高，催化过程中也不易发生团聚。

进一步地，所述金属催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm。在这个粒径范围下，可以控制金属催化颗粒的尺寸在纳米级别，使其能在所述载体上高度均匀分散，进而使所述金属催化颗粒可以很好地负载在载体上，得到的催化剂能在烧结烟气复杂条件下保持稳定的高催化效率。

进一步地，所述金属氧化物催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm。在这个粒径范围下，金属氧化物催化颗粒的尺寸为纳米级，使其能在所述载体上高度均匀分散，进而使所述金属氧化物催化颗粒可以很好地负载在所述载体上，得到的催化剂能在烧结烟气复杂条件下保持稳定的高催化效率。

进一步地，所述贵金属包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种以上。这些贵金属为催化一氧化碳的活性组分，可以有效地将一氧化碳催化。

进一步地，所述载体包括堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料、层次孔碳材料中的一种以上。

进一步地，所述一氧化碳催化剂中各金属元素的质量分数包括：贵金属0.5%~1.0%、钛0.5%~1.0%、铈0.5%~1.0%、钴0.5%~1.0%、镍0.5%~1.0%、钼0.5%~1.0%。

本发明的目的之二在于提供一种一氧化碳催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

采用包括第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液制备第一粉体；

采用包括第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液制备第二粉体；

采用包括所述第一粉体和所述第二粉体制备催化颗粒水溶液；

采用包括所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂制备一氧化碳催化剂。

本发明的目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法，首先制备催化颗粒水溶液，再与第一负载浆液，所述第一负载浆液与第一载体制备所述一氧化碳催化剂。首先制备催化颗粒水溶液，可以降低催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距，在相同的条件下能有更多的活性位点催化；并且，可以在相同催化效果的前提下降低所述第一载体的负载量，并且使使催化活性组分均匀分布在载体上，最终使所述一氧化碳催化剂能有较大的比表面积以及负载强度；将催化剂配制成第一负载浆液，与所述第一载体进行第一负载处理后焙烧，使催化颗粒负载在所述第一载体上。

本发明目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的催化颗粒中的金属元素包括：贵金属元素、铈元素和钛元素。

进一步地，制备所述第一粉体的步骤包括：将第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液进行第一混合处理，得到第一混合液；将所述第一混合液进行包括第一干燥处理和第一焙烧处理，得到所述第一粉体。在这种情况下，制备第一粉体，降低第一粉体中催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距。

进一步地，所述第一贵金属盐溶液中，贵金属盐包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂的硝酸盐、氯酸盐、氯化盐中的一种以上。这些贵金属盐易溶于水形成均相水溶液。

进一步地，所述第一贵金属盐溶液中，贵金属盐浓度为10g/L~15g/L。在这个浓度范围下，可以兼顾稳定的催化效率和制作成本。

进一步地，配制所述第一贵金属盐溶液的方法包括步骤：将指定质量比例的贵金属盐和水混合，得到所述第一贵金属盐溶液。

进一步地，所述硝酸铈溶液的摩尔浓度为0.5mol/L~1.0mol/L。在这种情况下，选取铈的硝酸盐，在焙烧时硝酸根容易焙烧生成氮氧化物气体而除去。在这个硝酸铈浓度范围下，在确保硝酸铈溶解完全的同时，硝酸铈在第一混合液中有很好的分散性。

进一步地，所述第一二氧化钛悬浊液的制备方法包括步骤：对所述第一二氧化钛进行预处理后与水混合搅拌得到所述第一二氧化钛悬浊液。

进一步地，所述第一二氧化钛悬浊液中二氧化钛含量为500g/L~800g/L。在这个含量范围下，可以使二氧化钛将贵金属离子包裹起来，降低了贵金属离子在水相中的分布，提高涂敷效率，保证催化剂的综合催化性能。

进一步地，所述第一混合处理步骤包括：

在温度为25℃~60℃条件下，搅拌所述第一二氧化钛悬浊液30min~45min后，边搅拌边将所述第一贵金属盐溶液、所述硝酸铈溶液分别加入所述第一二氧化钛悬浊液中，得到所述第一混合液；其中，加入方式包括滴加。

进一步地，所述第一干燥处理步骤包括：将所述第一混合液搅拌5h~10h后，在120℃~130℃下干燥10h~12h。

进一步地，所述第一干燥处理步骤中，采用鼓风干燥箱烘干。

进一步地，所述第一焙烧处理步骤包括：将经第一干燥处理后的第一混合物研磨成粉状后，以3℃/min~5℃/min的升温速率加热至500℃~600℃焙烧1.5h~2h后，冷却至室温，得到所述第一粉体。

进一步地，所述第一焙烧处理步骤中，采用玛瑙研钵将所述第一混合物研磨成粉状。

进一步地，所述第一焙烧处理步骤中，采用马弗炉对粉状的所述第一混合物进行焙烧。

进一步地，制备所述第二粉体的步骤包括：将第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液进行第二混合处理，得到第二混合液；将所述第二混合液进行包括第二干燥处理和第二焙烧处理，得到所述第二粉体。在这种情况下，制备第二粉体，减小第二粉体中催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距。

进一步地，所述第一钴盐溶液中钴离子的浓度为0.02g/L~0.10g/L。在这个浓度范围下，钴离子有很好的分散性。

进一步地，所述第一钴盐溶液包括有机酸钴盐溶液；所述有机酸钴盐溶液包括乙酸钴溶液、甲酸钴溶液、草酸钴溶液中的至少一种。这些钴盐溶液可以提高催化剂的抗毒化能力，同时也不引入其他杂质。

进一步地，所述第一金属铵盐溶液中，第一金属铵盐的质量分数为0.1%~0.5%。在这个质量分数范围下，所述第一金属铵盐能具有很好的分散性。

进一步地，所述第一金属铵盐溶液的制备方法包括：将所述第一金属铵盐与水混合，搅拌至少30min，得到所述第一金属铵盐溶液。

进一步地，所述第一金属铵盐溶液中，金属铵盐包括钼酸铵、钨酸铵、偏钒酸铵中的一种以上。在这种情况下，本发明目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的催化颗粒中的金属元素还包括：钼元素、钨元素、钒元素中的至少一种。

进一步地，所述第一碳酸盐溶液浓度为1mol/L~1.5mol/L。在这个浓度范围下，碳酸盐能有很好的分散性和稳定性。

进一步地，所述第一碳酸盐溶液中，碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种以上。

进一步地，所述第二混合处理步骤包括：将第一钴盐溶液和第一金属铵盐溶液混合后滴加所述第一碳酸盐溶液直至pH为10，得到悬浊液；

将所述悬浊液搅拌3h~4h后，静置老化2h以上，抽滤并将抽滤物洗涤至中性，得到膏状物。

进一步地，所述第二干燥处理步骤包括：在温度为120℃~130℃下干燥所述膏状物9h~10h。

进一步地，所述第二干燥处理步骤中，采用干燥箱干燥所述膏状物。

进一步地，所述第二焙烧处理步骤包括：将经第二干燥处理后的膏状物，在空气气氛中，以3℃/min~5℃/min的升温速率加热至400℃~500℃，焙烧2h~3h后，冷却至室温，得到所述第二粉体。

进一步地，所述第一粉体和所述第二粉体的质量比为6：（1~2）。在这个质量比范围下，可以最大程度利用贵金属的催化性能。

进一步地，制备所述催化颗粒水溶液的步骤包括：将所述第一粉体和所述第二粉体混合后进行第一球磨处理，再经第三干燥处理后进行第三焙烧处理，经研磨过筛后，得到催化颗粒；将所述催化颗粒与水混合，得到所述催化颗粒水溶液。在这种情况下，将所述第一粉体和所述第二粉体进行球磨，可以进一步减小催化颗粒之间的分子间距，提高催化颗粒的负载量。

进一步地，将所述第一粉体和所述第二粉体混合的步骤包括：将所述第一粉体、所述第二粉体与去离子水混合得到粉体混合物。

进一步地，所述第一球磨处理包括步骤：在400r/min的转速下，对所述粉体混合物进行顺时针球磨60min~80min、逆时针球磨60min~80min，得到球磨物。

进一步地，所述第一球磨处理中，研磨球的粒径不高于1mm。进一步地，所述第一球磨处理中，研磨球的粒径不高于1mm。进一步地，所述第一球磨处理中，研磨球包括氧化锆球、氧化铝球、玛瑙球中的至少一种。进一步地，所述第一球磨处理中，球磨温度为25℃~30℃。在这种情况下，第一粉体和第二粉体经球磨后得到的产品粒径为纳米级，再经后续的干燥处理、煅烧处理再进一步研磨，可以得到干燥的纳米级的催化颗粒（1nm~100nm）。

进一步地，所述第三干燥处理步骤包括：在120℃~130℃下，将所述球磨物干燥10h~12h。

进一步地，所述第三焙烧处理步骤包括：在400℃~500℃下焙烧1h~2h。

进一步地，制备所述一氧化碳催化剂的步骤包括：采用包括所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂进行第三混合处理，得到第一负载浆液；将所述第一负载浆液与第一载体进行第一负载处理后，经第四焙烧处理，得到所述一氧化碳催化剂。

进一步地，所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂的质量比为：（1~5）：（0.5~4）：（0.5~3）：（0.5~2）：1。在这个质量比范围下，能使浆液更加稳定，以提高催化剂活性组分的负载量、负载均匀度及机械稳定性等。

进一步地，所述催化颗粒水溶液中，催化颗粒与水的质量比为1：（0.3~3）。在这个质量比范围下，催化颗粒能均匀分散在所述第一负载浆液中。

进一步地，所述催化颗粒的目数为20~40目。在这个目数范围下，催化剂的比表面积大，机械稳定性好。

进一步地，所述第一粘结剂溶液中，第一粘结剂的质量分数为1%~15%。在这个质量分数范围下，粘结剂能很好分散在所述第一负载浆液中。

进一步地，所述第一粘结剂包括硅酸钙、硅酸钠、铝酸钙、酚醛树脂、硅藻土、铝溶胶、硅溶胶、高岭土、凹凸棒土、硅酸钠、膨润土、蒙脱石、拟薄水铝石中一种或两种以上。

进一步地，所述第一粘结剂溶液的制备方法包括步骤：将指定含量的第一粘结剂与水混合，搅拌至少30min，得到所述第一粘结剂溶液；配制质量分数为1%~15%的粘结剂溶液，所用溶剂为去离子水，加入前应在100r/min~150r/min下搅拌30min。在该转速和搅拌时间下，能使粘结剂和去离子水充分混合均匀，同时可以保证在所述第一负载浆液中的分散性。

进一步地，所述第一增稠剂溶液中，第一增稠剂的质量分数为：1%~20%。在这个质量分数范围下，第一增稠剂能很好分散在所述第一负载浆液中。

进一步地，所述第一增稠剂包括羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、纤维素醚、淀粉中的一种或两种以上。

进一步地，所述第一增稠剂溶液的制备方法包括步骤：将指定含量的第一增稠剂与水混合，搅拌至少30min，得到所述第一增稠剂溶液。

进一步地，所述第一分散剂溶液中，第一分散剂的质量分数为：1%~20%，水的质量分数为80%~99%。在这个质量分数范围下，分散剂能很好分散在所述第一负载浆液中。

进一步地，所述第一分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯蜡、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或两种以上。

进一步地，所述保水剂包括甘油、木质素、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾和聚丙烯酸铵中的一种或两种以上。

进一步地，所述第三混合处理步骤包括：按指定配比先将所述第一粘结剂溶液与所述第一分散剂溶液混合搅拌，加入所述催化颗粒水溶液搅拌，加入所述第一增稠剂溶液和所述保水剂搅拌，最后调节pH值至4~10，得到所述第一负载浆液。所述第一粘结剂和所述第一分散剂先混合可确保两者能够充分混合均匀，再加入催化颗粒水溶液是使催化剂颗粒在所述第一分散剂的作用下均匀分散在其中，最后加入保水剂是为了在浆液稳定后，再进行保水；所述增稠剂的加入在催化颗粒之后、保水剂之前，可以使催化颗粒均匀地分散在负载浆液中，同时又能让增稠剂本身均匀地分散在负载浆液中。由此，按该顺序制备可以提高第一载体中催化剂活性组分的负载量、负载均匀度及机械稳定性等。

进一步地，将所述第一粘结剂溶液与所述第一分散剂溶液混合搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为1h~2h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，所述第一粘结剂溶液与所述第一分散剂溶液混合均匀，成为均质溶液。

进一步地，加入所述催化颗粒水溶液搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为0.5h~1h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，催化颗粒能分散均匀，提高催化稳定性。

进一步地，加入所述第一增稠剂溶液和所述保水剂搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为2h~3h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，能保证所述第一负载浆液中各组分（第一粘结剂、第一分散剂、第一催化颗粒、第一增稠剂和保水剂）的混合均匀。

进一步地，所述第一负载处理的步骤包括：用真空涂敷机将所述第一负载浆液涂敷于预处理过的第一载体上。采用涂敷方式将第二负载浆料涂敷在所述第二载体上，真空涂敷可以增加涂敷强度，控制负载量，避免过多的浪费浆液。

进一步地，所述第一载体为堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料、层次孔碳材料中的一种以上。

进一步地，所述第四焙烧处理的步骤包括：将经第一负载处理得到的浆料在90℃~110℃下干燥12h~14h，直至浆料的脱水率不低于90%后，以2℃/min~32℃/min的升温速率升温至350℃~400℃，焙烧1.5h~2h，得到所述一氧化碳催化剂。在这种情况下，将所述浆料先经低温干燥后再高温煅烧，得到所述一氧化碳催化剂表面光洁无裂纹。

本发明的目的之三在于提供一种本发明目的之一提供的一氧化碳催化剂或本发明目的之二提供的制备方法制备得到的一氧化碳催化剂，在去除一氧化碳污染物领域中的应用。

附图说明

图1为本发明实施例中一种一氧化碳催化剂的制备方法流程示意图；

图2为本发明实施例中另一种一氧化碳催化剂的制备方法流程示意图；

图3为本发明实施例和对比例中涉及的催化剂进行一氧化碳吸附实验装置示意图；

图4为本发明实施例中实施例1~6制备得到的一氧化碳催化剂催化效率示意图；

图5为本发明实施例中实施例7~11另一种制备方法制备得到的一氧化碳催化剂催化效率示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的实质和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

下面的实施例起说明本发明的作用。在实施例中，除非另有说明，份数按重量份数计算，百分率按重量百分率计算，温度为摄氏度。按重量计算的分数和按体积计算的份数之间的关系与克和立方厘米之间的关系相同。

催化氧化是去除CO最有效的方法之一，负载型铂族贵金属催化剂对CO具有良好的催化活性氧化。目前，对负载型铂等贵金属催化剂的研究较多重点研究了通过调节颗粒尺寸来提高低温催化活性对贵金属颗粒，提高了贵金属上的分散性催化剂支撑，利用添加剂改变贵金属的电子状态金属和调节活性位点的局部结构效应。

制备方法是影响催化剂性能的重要因素。提高负载型催化剂催化性能的关键是调节负载型催化剂的尺寸预配比方法的选择对催化剂的形貌有显著影响。制备方法还可以影响贵金属颗粒在载体中的分散，是实现高催化活性的关键。

基于上述内容，本发明实施例提供一氧化碳催化剂及其制备方法和应用。一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。制备方法采用浸渍-还原法制备得到的一氧化碳催化剂具有更多带负电荷的贵金属，具有最佳的催化活性。

具体方案如下：

【一氧化碳催化剂】

本发明实施例的目的之一在于提供一种一氧化碳催化剂，催化剂包括载体和负载在载体中的金属催化颗粒；或，金属催化颗粒和金属氧化物催化颗粒；

金属催化颗粒或金属氧化物催化颗粒中的金属包括贵金属、钛、铈、钴、镍和钼。

本发明实施例提供的一氧化碳催化剂，其中，载体用于负载金属颗粒，增大催化剂的表面积及活性位点；金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒均用于催化一氧化碳生成对环境友好的化合物。贵金属用于降低一氧化碳氧化的活化能，起到催化氧化的作用；钛用于提高贵金属催化的稳定性；铈、钴、镍、钼用于提高贵金属抗毒化能力。由于选用的载体和金属对酸的稳定性较高，一氧化碳催化剂的耐硫性能和耐水性能较高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。

实施例中，本发明实施例提供的一氧化碳催化剂，其促进目标气体发生氧化还原反应的催化原理，因此，本发明实施例提供的一氧化碳催化剂还可用于甲烷、乙醇、氢气、低挥发性有机物等其他可燃性气体的催化。

在一些实施例中，金属催化颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³。在这个金属负载量范围下，催化剂对一氧化碳的吸附能力高，催化过程中也不易发生团聚。示例性的，金属催化颗粒的负载量可以为90kg/m³、100kg/m³、110kg/m³、120kg/m³、130kg/m³、140kg/m³、150kg/m³等典型但非限制性的负载量或任意两负载量之间的范围。

在一些实施例中，金属催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm。在这个金属催化颗粒的粒径范围内，催化剂的催化效率和催化稳定性最佳。示例性的，金属催化颗粒的粒径可以为1nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm等典型但非限制性的粒径或任意两粒径之间的范围。

在一些实施例中，金属氧化物颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³。在这个金属负载量范围下，催化剂对一氧化碳的吸附能力高，催化过程中也不易发生团聚。示例性的，金属氧化物颗粒的负载量可以为90kg/m³、100kg/m³、110kg/m³、120kg/m³、130kg/m³、140kg/m³、150kg/m³等典型但非限制性的负载量或任意两负载量之间的范围。

在一些实施例中，金属氧化物催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm。在这个金属氧化物催化颗粒的粒径范围内，催化剂的催化效率和负载稳定性最佳。示例性的，金属氧化物催化颗粒的粒径可以为1nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm等典型但非限制性的粒径或任意两粒径之间的范围。

在一些实施例中，贵金属包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种以上。这些贵金属为催化一氧化碳的活性组分，可以有效地将一氧化碳催化。

在一些实施例中，载体包括堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料、层次孔碳材料中的一种以上。

在一些实施例中，一氧化碳催化剂中各金属元素的质量分数包括：贵金属0.5%~1.0%、钛0.5%~1.0%、铈0.5%~1.0%、钴0.5%~1.0%、镍0.5%~1.0%、钼0.5%~1.0%，示例性的，贵金属的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围；钛的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围；铈的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围；钴的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围；镍的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围；钼的质量分数可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，一氧化碳催化剂的耐硫性能和耐水性能较高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。

【一氧化碳催化剂第一种制备方法】

本发明实施例的目的之二在于提供一种一氧化碳催化剂的制备方法，如图1所示，制备方法包括如下步骤：

S1.采用包括第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液制备第一粉体。

S2.采用包括第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液制备第二粉体。

S3.采用包括第一粉体和第二粉体制备催化颗粒水溶液。

S4.采用包括催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂制备一氧化碳催化剂。

本发明实施例的目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法，首先制备催化颗粒水溶液，再与第一负载浆液，第一负载浆液与第一载体制备一氧化碳催化剂。首先制备催化颗粒，可以降低催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距，在相同的条件下能有更多的活性位点催化；并且，可以在相同催化效果的前提下降低第一载体的负载量，并且使使催化活性组分均匀分布在载体上，最终使一氧化碳催化剂能有较大的比表面积以及负载强度；将催化剂配制成第一负载浆液，与第一载体进行第一负载处理后焙烧，使催化颗粒负载在第一载体上。其中，催化颗粒为金属催化颗粒；或，金属催化颗粒和金属氧化物催化颗粒。

本发明实施例目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的催化颗粒中的金属元素包括：贵金属元素、铈元素和钛元素。

【S1】在一些实施例中，在上述步骤S1中，制备第一粉体的步骤包括：将第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液进行第一混合处理，得到第一混合液；将第一混合液进行包括第一干燥处理和第一焙烧处理，得到第一粉体。在这种情况下，制备第一粉体，降低第一粉体中催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距。

在一些实施例中，第一贵金属盐溶液中，贵金属盐包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂的硝酸盐、氯酸盐、氯化盐中的一种以上。这些贵金属盐易溶于水形成均相水溶液。这些贵金属盐易溶于水形成均相水溶液。

在一些实施例中，第一贵金属盐溶液中，贵金属盐浓度为10g/L~15g/L。在这个浓度范围下，可以兼顾稳定的催化效率和制作成本。示例性的，贵金属盐的浓度可以为10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L、15g/L等典型但非限制性的浓度或任意两浓度之间的范围。在这个浓度范围下，可以兼顾稳定的催化效率和制作成本。

在一具体些实施例中，配制第一贵金属盐溶液的方法包括步骤：将指定质量比例的贵金属盐和水混合，得到第一贵金属盐溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S1中，硝酸铈溶液的摩尔浓度为0.5mol/L~1.0mol/L。在这种情况下，选取铈的硝酸盐，在焙烧时硝酸根容易焙烧生成氮氧化物气体而除去。在这个硝酸铈浓度范围下，在确保硝酸铈溶解完全的同时，硝酸铈在第一混合液中有很好的分散性。示例性的，硝酸铈溶液的摩尔浓度可以为0.5mol/L、0.6mol/L、0.7mol/L、0.8mol/L、0.9mol/L、1.0mol/L等典型但非限制性的摩尔浓度或任意两摩尔浓度之间的范围。

在一些实施例中，在上述步骤S1中，第一二氧化钛悬浊液的制备方法包括步骤：对第一二氧化钛进行预处理后与水混合搅拌得到第一二氧化钛悬浊液。

在一些具体实施例中，预处理二氧化钛的步骤包括：在空气气氛条件下，以升温速率为3℃/min~℃/min加热到700℃~800℃，焙烧3h~4h，得到预处理后的二氧化钛。

在一些具体实施例中，采用马弗炉对二氧化钛进行焙烧预处理。

在一些实施例中，在上述步骤S1中，第一二氧化钛悬浊液中第一二氧化钛含量为500g/L~800g/L。在这个含量范围下，可以使二氧化钛将贵金属离子包裹起来，降低了贵金属离子在水相中的分布，提高涂敷效率，保证催化剂的综合催化性能。示例性的，第一二氧化钛悬浊液中第一二氧化钛的含量可以为500g/L、600g/L、700g/L、800g/L等典型但非限制性的含量或任意两含量之间的范围。

在一些实施例中，第一混合处理步骤包括：

在温度为25℃~60℃条件下，搅拌第一二氧化钛悬浊液30min~45min后，边搅拌边将第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液分别加入第一二氧化钛悬浊液中，得到第一混合液；其中，加入方式包括滴加。

在一些实施例中，第一干燥处理步骤包括：将第一混合液搅拌5h~10h后，在120℃~130℃下干燥10h~12h。

在一些具体实施例中，第一干燥处理步骤中，采用鼓风干燥箱烘干。

在一些实施例中，第一焙烧处理步骤包括：将经第一干燥处理后的第一混合物研磨成粉状后，以3℃/min~5℃/min的升温速率加热至500℃~600℃焙烧1.5h~2h后，冷却至室温，得到第一粉体。

在一些具体实施例中，第一焙烧处理步骤中，采用玛瑙研钵将第一混合物研磨成粉状。

在一些具体实施例中，第一焙烧处理步骤中，采用马弗炉对粉状的第一混合物进行焙烧。

【S2】在一些实施例中，在上述步骤S2中，制备第二粉体的步骤包括：将第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液进行第二混合处理，得到第二混合液；将第二混合液进行包括第二干燥处理和第二焙烧处理，得到第二粉体。在这种情况下，制备第二粉体，降低第二粉体中催化活性组分（金属催化颗粒、金属氧化物催化颗粒）之间的分子间距。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第一钴盐溶液中钴离子的浓度为0.02g/L~0.10g/L。在这个浓度范围下，钴离子有很好的分散性。

在一些具体实施例中，第一钴盐溶液包括有机酸钴盐溶液；有机酸钴盐溶液包括乙酸钴溶液、甲酸钴溶液、草酸钴溶液中的至少一种。这些钴盐溶液可以提高催化剂的抗毒化能力，同时也不引入其他杂质。

在一些具体实施例中，乙酸钴溶液的制备方法包括步骤：

根据乙酸钴溶液浓度获取乙酸钴和溶剂的质量和/或体积；其中，溶剂包括无水乙醇和去离子水；去离子水和无水乙醇配合，增大乙酸钴的溶解度及溶解分散程度，便于乙酸钴与碱类反应，发生沉淀后更容易洗涤。

将乙酸钴和无水乙醇混合后，再与去离子水混合；得到乙酸钴溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第一金属铵盐溶液中，第一金属铵盐的质量分数为0.1%~0.5%。在这个质量分数范围下，第一金属铵盐能具有很好的分散性。示例性的，第一金属铵盐的质量分数可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。

在一些具体实施例中，第一金属铵盐溶液的制备方法包括：将第一金属铵盐与水混合，搅拌至少30min，得到第一金属铵盐溶液。

在一些具体实施例中，第一金属铵盐溶液中，金属铵盐包括钼酸铵、钨酸铵、偏钒酸铵中的一种以上。在这种情况下，本发明目的之二提供的一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的催化颗粒中的金属元素还包括：钼元素、钨元素、钒元素中的至少一种。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第一碳酸盐溶液浓度为1mol/L~1.5mol/L。在这个浓度范围下，碳酸盐能有很好的分散性和稳定性。示例性的，第一碳酸盐溶液浓度可以为1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L等典型但非限制性的浓度或任意两浓度之间的范围。

在一些具体实施例中，碳酸盐溶液中，碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种以上。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第二混合处理步骤包括：将第一钴盐溶液和第一金属铵盐溶液混合后滴加碳酸盐溶液直至pH为10，得到悬浊液；

将悬浊液搅拌3h~4h后，静置老化2h以上，抽滤并将抽滤物洗涤至中性，得到膏状物。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第二干燥处理步骤包括：在温度为120℃~130℃下干燥膏状物9h~10h。

在一些具体实施例中，第二干燥处理步骤中，采用干燥箱干燥膏状物。

在一些实施例中，在上述步骤S2中，第二焙烧处理步骤包括：将经第二干燥处理后的膏状物，在空气气氛中，以3℃/min~5℃/min的升温速率加热至400℃~500℃，焙烧2h~3h后，冷却至室温，得到第二粉体。

【S3】在一些实施例中，在上述步骤S3中，制备催化颗粒水溶液的步骤包括：将第一粉体和第二粉体混合后进行第一球磨处理，再经第三干燥处理后进行第三焙烧处理，经研磨过筛后，得到催化颗粒；将催化颗粒与水混合，得到催化颗粒水溶液。在这种情况下，将第一粉体和第二粉体进行球磨，可以进一步减小催化颗粒之间的分子间距，提高催化颗粒的负载量。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，第一粉体和第二粉体的质量比为6：（1~2）。在这个质量比范围下，可以最大程度利用贵金属的催化性能。示例性的，第一粉体和第二粉体的质量比可以为6：1、6：等典型但非限制性的质量比或任意两质量比之间的范围。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，将第一粉体和第二粉体混合的步骤包括：将第一粉体、第二粉体与去离子水混合得到粉体混合物。

在一些具体实施例中，粉体混合物中第一粉体和第二粉体的总质量与去离子水的质量比为（2~10）：1，示例性的，可以为2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1等典型但非限制性的质量比或任意两质量比之间的范围。在这个质量比范围下，混合得到的粉体混合物易于进行第一球磨反应并得到纳米级的产品。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，第一球磨处理包括步骤：在400r/min的转速下，对粉体混合物进行顺时针球磨60min~80min、逆时针球磨60min~80min，得到球磨物。

在一些具体实施例中，第一球磨处理中，研磨球的粒径不高于1mm。在一些具体实施例中，第一球磨处理中，研磨球包括氧化锆球、氧化铝球、玛瑙球中的至少一种。在一些具体实施例中，第一球磨处理中，球磨温度为25℃~30℃。在这种情况下，第一粉体和第二粉体经球磨后得到的产品粒径为纳米级，再经后续的干燥处理、煅烧处理再进一步研磨，可以得到干燥的纳米级的催化颗粒（1nm~100nm）。

实施例中，研磨球的粒径不高于1mm，示例性的，可以为1mm、10mm、15mm、20mm、500μm、100μm等典型但非限制性的粒径或任意两粒径之间的范围。在这种情况下，球磨后得到的产品粒径为纳米级，再经后续的第一煅烧处理，可以得到干燥的纳米级的第一中间产物（1nm~100nm）。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，第三干燥处理步骤包括：在120℃~130℃下，将球磨物干燥10h~12h。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，第三焙烧处理步骤包括：在400℃~500℃下焙烧1h~2h。

在一些实施例中，在上述步骤S3中，催化颗粒的目数为20~40目。在这个目数范围下，催化剂的比表面积大，机械稳定性好。

【S4】在一些实施例中，在上述步骤S4中，制备一氧化碳催化剂的步骤包括：采用包括催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂进行第三混合处理，得到第一负载浆液；将第一负载浆液与第一载体进行第一负载处理后，经第四焙烧处理，得到一氧化碳催化剂。

在一些实施例中，在上述步骤S4中，催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂的质量比为：（1~5）：（0.5~4）：（0.5~3）：（0.5~2）：1；示例性的，质量比可以为1：1：1：1、1：0.5：0.5：1、5：4：2：1：1等典型但非限制性的质量比或任意两质量比之间的范围。在这个质量比范围下，能使浆液更加稳定，以提高催化剂活性组分的负载量、负载均匀度及机械稳定性等。

在一些实施例中，在上述步骤S4中，催化颗粒水溶液中，催化颗粒与水的质量比为1：（0.3~3）。在这个质量比范围下，催化颗粒能均匀分散在第一负载浆液中。示例性的，催化颗粒与水的质量比可以为1：0.3、1：0.5、1：0.7、1：0.9、1：1、1：1.1、1：1.3、1：1.5、1：1.7、1：1.9、1：2、1：2.1、1：2.3、1：2.5、1：2.7、1：2.9、1：3等典型但非限制性的质量比或任意两质量比之间的范围。

在一些实施例中，在上述步骤S4中，第一粘结剂溶液中，第一粘结剂的质量分数为1%~15%；示例性的，第一粘结剂的质量分数可以为1%、5%、10%、15%、20%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，粘结剂能很好分散在第一负载浆液中。

在一些具体实施例中，第一粘结剂包括硅酸钙、硅酸钠、铝酸钙、酚醛树脂、硅藻土、铝溶胶、硅溶胶、高岭土、凹凸棒土、硅酸钠、膨润土、蒙脱石、拟薄水铝石中一种或两种以上。

在一些具体实施例中，第一粘结剂溶液的制备方法包括步骤：将指定含量的第一粘结剂与水混合，搅拌至少30min，得到第一粘结剂溶液；配制质量分数为1%~15%的粘结剂溶液，所用溶剂为去离子水，加入前应在100r/min~150r/min下搅拌30min。在该转速和搅拌时间下，能使粘结剂和去离子水充分混合均匀，同时可以保证在负载浆液中的分散性。

在一些实施例中，第一增稠剂溶液中，第一增稠剂的质量分数为：1%~20%；示例性的，第一增稠剂的质量分数可以为1%、5%、10%、15%、20%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，第一增稠剂能很好分散在第一负载浆液中。

在一些具体实施例中，第一增稠剂包括羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、纤维素醚、淀粉中的一种或两种以上。

在一些具体实施例中，第一增稠剂溶液的制备方法包括步骤：将指定含量的第一增稠剂与水混合，搅拌至少30min，得到第一增稠剂溶液。

在一些实施例中，第一分散剂溶液中，第一分散剂的质量分数为：1%~15%，水的质量分数为80%~99%；示例性的，第一分散剂的质量分数可以为1%、5%、10%、15%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，分散剂能很好分散在第一负载浆液中。

在一些具体实施例中，第一分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯蜡、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或两种以上。

在一些具体实施例中，第一分散剂溶液的制备方法包括步骤：称取1%~15%分散剂粉末以及85%~99%去离子水，去离子不含有其他微量元素，混合并恒温搅拌，于室温环境中静置后再次恒温搅拌；待冷却至室温后，形成质量浓度为1%~15%的第一分散剂溶液。

在一些实施例中，保水剂包括甘油、木质素、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾和聚丙烯酸铵中的一种或两种以上。

在一些实施例中，第三混合处理步骤包括：按指定配比先将第一粘结剂溶液与第一分散剂溶液混合搅拌，加入催化颗粒水溶液搅拌，加入第一增稠剂溶液和保水剂搅拌，最后调节pH值至4~10，得到第一负载浆液。在这种情况下，第一粘结剂和第一分散剂先混合可确保两者能够充分混合均匀，再加入催化颗粒水溶液是使催化剂颗粒在第一分散剂的作用下均匀分散在其中，最后加入保水剂是为了在浆液稳定后，再进行保水；增稠剂的加入在催化颗粒之后、保水剂之前，可以使催化颗粒均匀地分散在负载浆液中，同时又能让增稠剂本身均匀地分散在负载浆液中。由此，按该顺序制备可以提高第一载体中催化剂活性组分的负载量、负载均匀度及机械稳定性等。

实施例中，第一负载浆液的pH值为4~10，示范例中，可以为4、5、6、7、8、9、10等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。第一负载浆液的pH值对一氧化碳催化剂的催化性能有直接影响，在这个pH值范围下，贵金属及其他金属在第一载体中的负载量高，同时其活性位点也相应较高，其他金属的高负载量使其耐硫性能和耐水性能高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。

在一些具体实施例中，采用酸溶液或碱溶液调节pH值。

在一些具体实施例中，酸溶液为柠檬酸溶液、酒石酸溶液、盐酸溶液、草酸溶液、乳酸溶液、三氯乙酸溶液、一氯乙酸溶液、精氨酸溶液中的一种以上。

在一些具体实施例中，碱溶液为水合肼、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氨水中的一种以上。

在一些具体实施例中，将第一粘结剂溶液与第一分散剂溶液混合搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为1h~2h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，第一粘结剂溶液与第一分散剂溶液混合均匀，成为均质溶液。

在一些具体实施例中，加入催化颗粒水溶液搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为0.5h~1h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，催化颗粒能分散均匀，提高催化稳定性。

在一些具体实施例中，加入第一增稠剂溶液和保水剂搅拌的搅拌速率为50r/min~400r/min，搅拌时间为2h~3h。在这个搅拌速度和搅拌时间下，能保证第一负载浆液中各组分（第一粘结剂、第一分散剂、催化颗粒、第一增稠剂、保水剂）的混合均匀。

在一些实施例中，在上述步骤S4中，第一负载处理的步骤包括：用真空涂敷机将第一负载浆液涂敷于预处理过的第一载体上。采用涂敷方式将第二负载浆料涂敷在第二载体上，真空涂敷可以增加涂敷强度，控制负载量，避免过多的浪费浆液。

在一些具体实施例中，第一载体为堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料、层次孔碳材料中的一种以上。

在一些具体实施例中，预处理第一载体的步骤包括：将第一载体先经过蒸馏水冲洗后放置于体积浓度为5%~25%的醋酸中，加盖密封后，在60℃~80℃恒温条件下加热浸泡3h~4h；

取出后室温干燥1.5h~3.5h后，在60℃~120℃温度下干燥4h~10h；

再于马弗炉中350℃~450℃焙烧4h~6h，冷却到室温，得到预处理过的第一载体。

在一些实施例中，在上述步骤S4中，第四焙烧处理的步骤包括：将经第一负载处理得到的浆料在90℃~110℃下干燥12h~14h，直至浆料的脱水率不低于90%后，以2℃/min~32℃/min的升温速率升温至350℃~400℃，焙烧1.5h~2h，得到一氧化碳催化剂。在这种情况下，将浆料先经低温干燥后再高温煅烧，得到一氧化碳催化剂表面光洁无裂纹。

【第二种一氧化碳催化剂的制备方法】

本发明实施例的目的之三在于提供另一种一氧化碳催化剂的制备方法，如图2所示，制备方法包括如下步骤：

S01.采用包括第二贵金属盐溶液和第二二氧化钛悬浊液制备第三混合液。

S02.采用包括第二钴盐溶液和第二金属铵盐溶液制备第四混合液。

S03.采用包括第三混合液和第四混合液制备第五混合液。

S04.采用包括第五混合液、第二分散剂溶液、第二粘结剂溶液、第二增稠剂溶液和第二载体制备一氧化碳催化剂。

本发明实施例提供的另一种一氧化碳催化剂的制备方法，该方法分别制备第三混合液、第四混合液，再用来制备第五混合液，使第五混合液中各金属离子分散非常均匀，便于后续与分散剂、粘结剂、增稠剂制成第二负载浆液，再将第二负载浆液进行第二负载处理后焙烧，使催化颗粒负载在第二载体上。该方法简化了制备过程，无需进行多部焙烧造成的物料损失；并且制备得到的一氧化碳催化剂中，催化颗粒可以均匀负载在载体上，最终制备得到粒径为纳米级的一氧化碳催化剂。本发明实施例提供的另一种一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的一氧化碳催化剂中的金属元素包括：贵金属元素和钛元素。

【S01】在一些实施例中，在上述步骤S01中，制备第三混合液的步骤包括：将第二贵金属盐溶液和第二二氧化钛悬浊液进行第四混合处理，得到第三混合液。

在一些实施例中，在上述步骤S01中，第二贵金属盐溶液中，第二贵金属盐包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂的硝酸盐、氯酸盐、氯化盐中的一种以上。这些贵金属盐易溶于水形成均相水溶液。

在一些具体实施例中，第二贵金属盐溶液中，第二贵金属盐浓度为10g/L~15g/L；示例性的，可以为10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L、15g/L等典型但非限制性的浓度或任意两浓度之间的范围。在这个浓度范围下，可以兼顾稳定的催化效率和制作成本。

在一些具体实施例中，配制第二贵金属盐溶液的方法包括步骤：将指定质量比例的贵金属盐和水混合，得到第二贵金属盐溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S01中，第二二氧化钛悬浊液的制备方法包括步骤：对第二二氧化钛进行预处理后与水混合搅拌得到第二二氧化钛悬浊液。

在一些具体实施例中，预处理第二二氧化钛的步骤包括：在空气气氛条件下，以升温速率为5℃/min~10℃/min加热到700℃~800℃，焙烧3h~4h，得到预处理后的第二二氧化钛。

在一些具体实施例中，采用马弗炉对第二二氧化钛进行焙烧预处理。

在一些实施例中，在上述步骤S01中，第二二氧化钛悬浊液中，二氧化钛含量为500g/L~800g/L，示例性的，含量可以为500g/L、600g/L、700g/L、800g/L等典型但非限制性的含量或任意两含量之间的范围。在这个含量范围下，可以降低贵金属在水相中的分布，提高涂敷效率，保证催化剂的综合催化性能。

在一些实施例中，在上述步骤S01中，第四混合处理步骤包括：

在温度为20℃~45℃条件下，搅拌第二二氧化钛悬浊液30min~45min后，边搅拌边加入第二贵金属盐溶液，继续搅拌30min~35min，得到第三混合液；其中，第二贵金属盐溶液的加入方式包括滴加。

在第四混合处理步骤中，搅拌第二二氧化钛30min~45min，可以使第二二氧化钛悬浊液中的二氧化钛分散均匀；继续搅拌30min~35min，可以使第二二氧化钛悬浊液和第二贵金属盐溶液搅拌均匀。

【S02】在一些实施例中，在上述步骤S02中，制备第四混合液的步骤包括：将第二钴盐溶液和第二金属铵盐溶液进行第五混合处理，调节pH值至10~12，得到第四混合液。

在一些实施例中，在上述步骤S02中，第二钴盐溶液中，钴元素的浓度为0.05g/L~0.15g/L；示例性的，浓度可以为0.05g/L、0.1g/L、0.15g/L等典型但非限制性的浓度或任意两浓度之间的范围。在这种情况下，第二钴盐溶液提供了制备一氧化碳催化剂所需的钴。

在一些实施例中，在上述步骤S02中，第二钴盐溶液包括乙酸钴溶液、甲酸钴溶液和草酸钴溶液等有机酸钴盐。这些钴盐溶液可以提高催化剂的抗毒化能力，同时也不引入其他杂质。

在一些具体实施例中，乙酸钴溶液的制备方法包括步骤：

根据乙酸钴溶液浓度获取乙酸钴和50%乙醇溶液的质量和/或体积；

将乙酸钴和50%乙醇溶液混合，得到乙酸钴溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S02中，第二金属铵盐溶液中，第二金属铵盐的质量分数为0.1%~0.5%。在这个质量分数范围下，能使第二金属铵盐具有很好的分散性。

在一些具体实施例中，第二金属铵盐溶液的制备方法包括：将指定含量的第二金属铵盐与水混合并搅拌30min~45min，得到第二金属铵盐溶液。

在一些具体实施例中，第二金属铵盐溶液中，第二金属铵盐包括钼酸铵、钨酸铵、偏钒酸铵中的一种以上。在这种情况下，本发明实施例目的之三提供的第二种一氧化碳催化剂的制备方法制备得到的催化颗粒中的金属元素还包括：钼元素、钨元素、钒元素中的至少一种。

在一些具体实施例中，制备第二金属铵盐溶液的步骤包括：

将指定比例的第二金属铵盐和水混合后，在温度为60℃~65℃的水浴下搅拌25min~30min，得到第二金属铵盐溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S02中，第五混合处理步骤包括：

在温度为60℃~65℃的水浴和搅拌条件下，将第二金属铵盐溶液与第二钴盐溶液混合，得到第四混合液；其中，第二金属铵盐溶液加入第二钴盐溶液时的加入方式为缓慢滴加。

在一些具体实施例中，调节pH值至10~12的步骤包括：

采用氨水调节溶液pH值至10~12时，继续搅拌30min~40min，得到第四混合液。

【S03】在一些实施例中，在上述步骤S03中，制备第五混合液的步骤包括：将第三混合液和第四混合液进行第六混合处理，得到第五混合液。

在一些实施例中，在上述步骤S03中，第六混合处理的步骤包括：

获取第三混合液和第四混合液的质量比；

将第三混合液和第四混合液混合后，得到第五混合液。

在一些实施例中，在上述步骤S03中，第三混合液和第四混合液的质量比为（0.5~3）：1；示例性的，质量比可以为0.5:1、1:1、2:1、3:1等典型但非限制性的质量比或任意两质量比之间的范围。在这种情况下，第三混合液和第四混合液按照该质量比范围，可以保证催化剂的活性、提高催化效率和稳定性。

【S04】在一些实施例中，在上述步骤S04中，制备一氧化碳催化剂的步骤包括：将第五混合液、第二分散剂溶液、第二粘结剂溶液和第二增稠剂溶液进行第七混合处理，得到第二负载浆液；再将第二负载浆液与第二载体进行第二负载处理后，经第五焙烧处理，得到一氧化碳催化剂。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第七混合处理的步骤包括：

获取第五混合液、第二分散剂溶液、第二粘结剂溶液和第二增稠剂溶液的质量分数：1wt％~5wt％第二分散剂溶液、1wt％~5wt％第二粘结剂溶液、1wt％~5wt％第二增稠剂溶液、余量为第五混合液；

按上述配比先将第二粘结剂溶液与第二分散剂溶液混合，再分别加入第五混合液、第二增稠剂溶液，混合后调节溶液pH值至4~10，得到第二负载浆液。

在一些具体实施例中，采用酸溶液或碱溶液调节pH值至4~10。

实施例中，第二负载浆液的pH值为4~10，示范例中，可以为4、5、6、7、8、9、10等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。第二负载浆液的pH值对一氧化碳催化剂的催化性能有直接影响，在这个pH值范围下，贵金属及其他金属在第二载体中的负载量高，同时其活性位点也相应较高，其他金属的高负载量使其耐硫性能和耐水性能高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。

在一些具体实施例中，酸溶液为柠檬酸溶液、酒石酸溶液、盐酸溶液、草酸溶液、乳酸溶液、三氯乙酸溶液、一氯乙酸溶液、精氨酸溶液中的一种以上。

在一些具体实施例中，碱溶液为水合肼、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氨水中的一种以上。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第二分散剂溶液中，第二分散剂的质量分数为：1%~15%，水的质量分数为85%~99%；第二分散剂的质量分数可以为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%、15%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，分散剂能很好分散在第二负载浆液中。

在一些具体实施例中，第二分散剂溶液的制备方法包括步骤：称取1%~15%分散剂粉末以及85%~99%去离子水，混合并恒温搅拌，于室温环境中静置后再次恒温搅拌；待冷却至室温后，形成质量浓度为1%~15%的第二分散剂溶液。其中，去离子水的作用是保证制备过程中不引入其他非必要元素和杂质。

在一些具体实施例中，第二分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯蜡、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或两种以上。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第二粘结剂溶液中，第二粘结剂的质量分数为：1%~20%；第二粘结剂的质量分数可以为1%、5%、10%、15%、20%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，粘结剂能很好分散在第二负载浆液中。

在一些具体实施例中，第二粘结剂包括硅酸钙、硅酸钠、铝酸钙、酚醛树脂、硅藻土、铝溶胶、硅溶胶、高岭土、凹凸棒土、硅酸钠、膨润土、蒙脱石、拟薄水铝石中一种或两种以上。

在一些具体实施例中，第二粘结剂溶液的制备方法包括步骤：将第二粘结剂与水混合，搅拌至少30min，得到第二粘结剂溶液。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第二增稠剂溶液中，第二增稠剂的质量分数为：1%~20%；第二增稠剂的质量分数可以为1%、5%、10%、15%、20%等典型但非限制性的质量分数或任意两质量分数之间的范围。在这个质量分数范围下，增稠剂能很好分散在溶液中。

在一些具体实施例中，第二增稠剂包括羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、纤维素醚、淀粉中的一种或两种以上。

在一些具体实施例中，第二增稠剂溶液的制备方法包括步骤：将增稠剂放入去离子水中，保持增稠剂的质量分数为1％~20％，常温搅拌30min~45min。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第二负载处理的步骤包括：用真空涂敷机将第二负载浆液涂敷于预处理过的第二载体上。采用真空涂敷方式将第二负载浆料涂敷在第二载体上，采用这种涂敷方式可以更好控制负载量，提高负载强度，形成规则的通道。并且，经真空涂敷后焙烧得到的一氧化碳催化剂的粒径为50nm~200nm，属于纳米级的催化剂材料。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第二载体为堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料、层次孔碳材料中的一种以上。

在一些具体实施例中，预处理第二载体的步骤包括：将第一载体先经过蒸馏水冲洗后放置于体积浓度为5％~25%的醋酸中，加盖密封后，在60℃~80℃恒温条件下加热浸泡3h~4h；

取出后室温干燥1.5h~3.5h后，在60℃~800℃温度下干燥4h~10h；

再于马弗炉中350℃~450℃焙烧4h~6h，冷却到室温，得到预处理过的第二载体。

在一些实施例中，在上述步骤S04中，第五焙烧处理的步骤包括：将经第二负载处理得到的浆料在90℃~110℃下干燥12h~14h，直至浆料的脱水率不低于90%后，以2℃/min~20℃/min的升温速率升温至350℃~400℃，焙烧1.5h~2h，得到一氧化碳催化剂。在这种情况下，将浆料先经低温干燥后再高温煅烧，得到一氧化碳催化剂表面光洁无裂纹。

【应用】

本发明实施例的目的之四在于提供一种本发明目的之一提供的一氧化碳催化剂或本发明目的之二或本发明目的之三提供的制备方法制备得到的一氧化碳催化剂，在去除一氧化碳污染物领域中的应用。

下面，结合实施例来进一步说明。

实施例1提供一氧化碳催化剂的制备方法，包括步骤：

（1）制备催化颗粒

1）制备第一粉体：

①第一二氧化钛预处理，称取适量TiO₂于瓷舟中，利用马弗炉在空气气氛下进行焙烧预处理，升温速度为3℃/min,分别在700℃条件下焙烧4小时，所得Ti0₂记为Ti0₂(700℃)。

②第一贵金属盐溶液制备：选取硝酸铂和硝酸钯为第一贵金属盐，配制浓度为10g/L的第一贵金属盐溶液。

③硝酸铈溶液制备：称取18.1g硝酸铈，溶于去离子水，配成0.5mol/L的溶液备用。

④第一二氧化钛悬浊液制备：称取1200g的预处理后的第一二氧化钛于烧杯中，加入2400ml去离子水，搅拌成均匀的悬浊液。

⑤第一混合处理：水浴加热第一二氧化钛悬浊液至60℃；再将上述配制好的硝酸铈溶液滴加到第一二氧化钛悬浊液中，搅拌10min后，按照最终催化剂中Pt的质量分数为0.7%，将配制好的第一贵金属盐溶液根据配比滴加到悬浊液中，得到第一混合液。

⑥将第一混合液继续搅拌5h后，放入鼓风干燥箱烘干，120℃干燥12h；然后置于玛瑙研钵中，小心研磨成粉状，再将粉体置于马弗炉中，以3℃/min的升温速率在空气氛围中加热至500℃，经2h焙烧后，冷却至室温，得到第一粉体。

2）制备第二粉体：

①制备乙酸钴溶液（第一钴盐溶液）：称取800g的乙酸钴于烧杯中，向称好的乙酸钴中加入4000ml无水乙醇，并在水浴加热条件下持续搅拌10min。向烧杯中加入3000mL去离子水，水浴加热至60℃，继续搅拌30min，得到乙酸钴溶液。

②制备钼酸铵溶液（第一金属铵盐溶液）：将钼酸铵与水混合，得到钼酸铵溶液。

③制备碳酸钠溶液（第一碳酸盐溶液）：称取689g的碳酸钠，并利用烧杯将碳酸钠溶解在6500ml的离子水中，随后将溶液移至容量瓶中，清洗烧杯3次，液体同样转移至容量瓶，最后将容量瓶定容，配制好的1mol/L的碳酸钠溶液待用。

④第二混合处理：将钼酸铵溶液加入到乙酸钴溶液中，并且水浴加热60℃继续搅拌30min；再将碳酸钠溶液缓慢滴加至乙酸钴溶液中，并测定悬浊液pH值，待pH值达到10时，停止滴加碳酸钠溶液，得到第二混合液。

⑤将第二混合液继续搅拌3h后，静置老化2h，随后将悬浊液抽滤洗涤至中性；将洗涤后的膏状物放入干燥箱120℃烘干干燥10h；充分干燥后置于马弗炉中，并以3℃min的升温速率在空气氛围中加热至400℃，经3h焙烧后，冷却至室温，得到第二粉体。

3）制备催化颗粒

将第一粉体和第二粉体以质量比为1：1混合后，置于球磨罐中，加入适量去离子水后搅拌均匀，得到混合物；

采用球磨机，在4O0rmin的转速下，将混合物顺时针球磨60min，再逆时针球磨60min。球磨结束后，取出球磨后的物质，充分干燥后，120℃干燥12h,利用马弗炉于400℃焙烧2h，再经研磨过筛，取20~40目颗粒，即为催化颗粒。

（2）将催化颗粒与水混合，得到催化颗粒水溶液。

（3）制备第一负载浆液：

①制备第一增稠剂溶液：称取13g羧甲基纤维素、130g去离子水，将羧甲基纤维素和水混合，得到质量分数为10%的第一增稠剂溶液。

②制备第一分散剂溶液：称取15.6 g聚乙烯醇粉末、156g去离子水，将聚乙烯醇和水混合，得到质量分数为10%的第一分散剂溶液。

③先将2450g的离子水倒入搅拌桶，打开搅拌机，搅拌5min后，缓慢加入1300g的粘结剂溶液，继续搅拌10min，称取制备的催化颗粒水溶液1170g缓慢倒入搅拌桶里，将配置好的第一分散剂溶液和第一增稠剂溶液依次倒入搅拌桶内，每次搅拌30min。用氨水调节浆液pH值至6，在室温条件下搅拌6h。时刻观察浆液状态，搅拌后可得到具有高固含量、良好流动性、黏度稳定的第一负载浆液。

（4）制备一氧化碳催化剂

1）第一载体预处理：选取堇青石作为第一载体，将堇青石先经过蒸馏水冲洗后放置于10％浓度的醋酸中，加盖密封后，在80℃恒温条件下加热浸泡3h。取出后室温干燥2h，80℃干燥6h马弗炉400℃焙烧2h，冷却到室温，得到预处理后的堇青石。

2）涂敷：将第一负载浆液置于浆液储存罐，将预处理后的堇青石称重后放到涂敷设备，涂敷设备吹扫压力设置为0.4MPa，将浆液完整均匀地涂敷在内壁上，多余的浆液吹落至浆液回收罐中。（催化颗粒在蜂窝载体（干基）上的负载量为 100kg/m³~150kg/m³，各组分沿孔道方向均匀负载）

3）干燥和焙烧：将涂敷后的堇青石置于烘箱中于120℃下干燥，干燥时间为12h，要求彻底干燥，脱水率到达90%，干燥后无裂纹不起皮；

干燥后采用马弗炉焙烧，升温速度：2℃/min，到350℃，保持2h，开始降温。焙烧后缓慢冷却至室温，得到一氧化碳催化剂。

实施例2提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例1基本相同，唯不同的是：

第一载体选取玻璃纤维。

实施例3提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例1基本相同，唯不同的是：

采用柠檬酸调节第一负载浆液，使pH值为4。

实施例4提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例1基本相同，唯不同的是：

采用柠檬酸调节第一负载浆液，使pH值为5.5。

实施例5提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例1基本相同，唯不同的是：

采用氨水酸调节第一负载浆液，使pH值为7.5。

实施例6提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例1基本相同，唯不同的是：

采用氨水调节第一负载浆液，使pH值为9。

为了验证本发明实施例的进步性，选取实施例1~6制备得到的一氧化碳催化剂与现有的铜锰基催化剂、铁镁钴催化剂分别对工业烟气中的一氧化碳进行催化实验，采用的实验装置见图3，实验条件为260℃、空速17000h^-1。

如图3所示，从脱硫烟气管道中引出一气路，其动力由空气泵提供，其流量由转子流量计控制，其温度由加热盘管控制。打开第一球阀、关闭第二球阀，引出气经过管道进入催化塔，催化塔的温度为200℃~220℃。催化塔中填充有实施例1制备得到的一氧化碳催化剂或现有的铜锰基催化剂、铁镁钴催化剂，将引出气中的一氧化碳催化氧化为二氧化碳，得到的处理后的气体。

在进行测量时，将经整体式一氧化碳催化剂处理后的气体通入烟气分析仪中，测量处理后的气体中的一氧化碳含量，待烟气分析仪示数稳定后记录一氧化碳含量，而后排空。

关闭第一球阀、打开第二球阀，使引出气直接进入烟气分析仪，测量引出气的一氧化碳含量，待烟气分析仪示数稳定后记录一氧化碳含量。最后根据处理前烟气和处理后气体的一氧化碳含量计算得到一氧化碳的催化效率。

选取实施例1和现有的铜锰基催化剂、铁镁钴催化剂的实验结果对比如下表1所示。

表1

项目	实例1	铜锰基催化剂	铁镁钴催化剂
				对CO的平均去除率（烟气的净化效率）	90％	83％	76％
失活率（耐硫性能和耐水性能）	2.3％	8.2％	9.1％
				是否团聚	否	是	是

由上表1可知，本申请实施例1中的制备方法制备得到的一氧化碳催化剂对一氧化碳的催化效率高，且失活率低，在催化过程中也没有出现或少量可忽略的团聚现象。

制备过程中，第一负载浆液的pH值对一氧化碳催化剂催化的影响如说明书附图4所示，由图4可知，第一负载浆液的pH值对最终得到的一氧化碳催化剂的催化性能有直接影响，第一负载浆液的pH值为6时，制备得到的一氧化碳催化剂的催化效率最平稳，这是由于，在该pH值下的第一负载浆液负载得到的一氧化碳催化剂中，贵金属及其他金属在载体中的负载量高，活性位点相应较高，其他金属的高负载量使其耐硫性能和耐水性能高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。

实施例7提出一氧化碳催化剂的制备方法，包括步骤：

（1）制备第二负载浆液

1）制备第三混合液

①制备第二贵金属盐溶液：选取贵金属5g,并配制成10g/L的贵金属溶液于 500mL容量瓶中待用。

②第二二氧化钛预处理：在空气气氛条件下，以升温速率为5℃/min~10℃/min加热到700℃~800℃，焙烧3h~4h，得到预处理后的二氧化钛。

③制备第二二氧化钛悬浊液：将预处理后的第二二氧化钛与水混合搅拌得到第二二氧化钛悬浊液。

④第四混合处理：在温度为40℃条件下，搅拌第二二氧化钛悬浊液30min后，边搅拌边滴加第二贵金属盐溶液，继续搅拌30min~35min，得到第三混合液。

2）制备第四混合液

①乙酸钴溶液制备：称取700g的乙酸钴，溶解在50%乙醇溶液中，60℃在水中搅拌10min，得到乙酸钴溶液。

②钼酸铵溶液制备：称取140g钼酸铵，与水混合并在水浴60℃下搅拌30min，搅拌均匀，得到钼酸铵溶液。

③第五混合处理：在温度为60℃~65℃的水浴和搅拌条件下，将第二金属铵盐溶液与第二钴盐溶液混合，得到第四混合液。

3）制备第五混合液：将氨水缓慢加入到第四混合液中，并检测其pH值为10~12，并将悬浮液继续搅拌30分钟后，得到第五混合液。

4）制备第六混合液：将第三混合液和第五混合液按质量比为1：1的比例混合均匀，得到第六混合液。

5）制备第二负载浆液

①制备第二分散剂溶液：称取20 g聚乙烯醇粉末、180g去离子水，将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，得到质量分数为10%的第二分散剂溶液。

②制备第二粘结剂溶液：称取20 g硅酸钠、180g去离子水，将硅酸钠与去离子水混合，搅拌至少30min，制备得到质量分数为10%的第二粘结剂溶液。

③制备第二增稠剂溶液：称取20 g羧甲基纤维素、180g去离子水，将羧甲基纤维素和去离子水混合，得到质量分数为10%的第二增稠剂溶液。

④先将称2400g的离子水倒入搅拌桶，打开搅拌机，搅拌5min后，缓慢加入1300g的第二粘结剂溶液，继续搅拌10min，称取制备的第六混合液1170g缓慢倒入搅拌桶里，将配置好的第二分散剂溶液和第二增稠剂溶液依次倒入搅拌桶内，每次搅拌30min。用氨水调节浆液pH值为6，在室温条件下搅拌6h。时刻观察浆液状态，搅拌后得到具有高固含量、良好流动性、黏度稳定的第二负载浆液。

（2）制备一氧化碳催化剂

1）第二载体预处理：选用150mm×150mm×150mm的玻璃纤维，经过马弗炉400℃焙烧2h后，冷却到室温，得到预处理后的第二载体。

2）涂敷：将第二负载浆液放进浆液储存罐，将预处理后的玻璃纤维称重后放到涂敷设备，涂敷设备吹扫压力设置为0.35MPa，将浆液完整均匀地涂敷在内壁上，多余的浆液吹落至浆液回收罐中。（催化颗粒在玻璃纤维（干基）上的负载量为 100kg/m³~150kg/m³，各组分沿孔道方向均匀负载）

3）干燥和焙烧：将涂敷后的玻璃纤维置于烘箱中于120℃下干燥，干燥时间为12h，要求彻底干燥，脱水率到达90%，干燥后无裂纹不起皮；

干燥后采用马弗炉焙烧，升温速度：2℃/min，到350℃，保持2h，开始降温。焙烧后缓慢冷却至室温，得到一氧化碳催化剂。

实施例8提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例7基本相同，唯不同的是：

采用柠檬酸调节第一负载浆液，使pH值为4。

实施例9提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例7基本相同，唯不同的是：

采用柠檬酸调节第一负载浆液，使pH值为5.5。

实施例10提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例7基本相同，唯不同的是：

采用氨水酸调节第一负载浆液，使pH值为7.5。

实施例11提供的一氧化碳催化剂的制备方法，步骤与实施例7基本相同，唯不同的是：

采用氨水酸调节第一负载浆液，使pH值为9。

为了验证本发明实施例的进步性，以实施例7~11制备得到的一氧化碳催化剂和现有的霍加拉特催化剂、铁镁钴催化剂分别对工业烟气中的一氧化碳进行催化实验，一氧化碳的催化实验步骤与前述一氧化碳催化剂第一种制备方法的催化实验步骤相同。其中，霍家拉特催化剂中，铜锰摩尔比在（2.2~3）:1。

选取实施例7和现有的霍加拉特催化剂、铁镁钴催化剂的实验结果对比如下表2所示。

表2

	实例7	霍加拉特催化剂	铁镁钴催化剂
				对CO的平均去除率（烟气的净化效率）	91％	83％	76％
失活率（耐硫性能和耐水性能）	2.2％	8.2％	9.1％
				是否团聚	否	是	是

由上表2可知，本申请实施例7中的制备方法制备得到的一氧化碳催化剂对一氧化碳的催化效率高，且失活率低，在催化过程中也没有出现或少量可忽略的团聚现象。

制备过程中，第二负载浆液的pH值对一氧化碳催化剂催化的影响如说明书附图5所示，由图5可知，第二负载浆液的pH值对最终得到的一氧化碳催化剂的催化性能有直接影响，第二负载浆液的pH值为6.0时，制备得到的一氧化碳催化剂的催化效率最平稳，这是由于，在该pH值下的第二负载浆液负载得到的一氧化碳催化剂中，贵金属及其他金属在载体中的负载量高，活性位点相应较高，其他金属的高负载量使其耐硫性能和耐水性能高，使其在烧结烟气净化中的催化稳定性高。一氧化碳催化剂具有较高活性和温度适用区间，在120℃开始催化氧化，220℃的催化效率可以达到90％以上。

以上所述仅为本发明的一氧化碳催化剂及其制备方法和应用的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述一氧化碳氧化催化剂包括载体和负载在所述载体中的金属催化颗粒；或，所述一氧化碳氧化催化剂包括载体和负载在所述载体中的金属催化颗粒和金属氧化物催化颗粒；

所述金属催化颗粒或金属氧化物催化颗粒中的金属包括贵金属、钛、铈、钴、镍和钼；

所述载体包括堇青石、蜂窝陶瓷、玻璃纤维、多孔碳材料中的一种以上；

所述一氧化碳氧化催化剂中各金属元素的质量分数包括：贵金属0.5%~1.0%、钛0.5%~1.0%、铈0.5%~1.0%、钴0.5%~1.0%、镍0.5%~1.0%、钼0.5%~1.0%；

所述金属催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm；

所述金属氧化物催化颗粒的粒径范围为：1nm~100nm；

所述一氧化碳氧化催化剂的粒径范围为：50nm~200nm；

所述一氧化碳氧化催化剂对烧结烟气中的CO抗毒化催化净化；

所述一氧化碳氧化催化剂的制备方法包括如下步骤：

采用包括第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液制备第一粉体；

采用包括第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液制备第二粉体；

采用包括所述第一粉体和所述第二粉体制备催化颗粒水溶液；

采用包括所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂制备一氧化碳氧化催化剂；

制备所述催化颗粒水溶液的步骤包括：将所述第一粉体和所述第二粉体混合后进行第一球磨处理，再经第三干燥处理后进行第三焙烧处理，经研磨过筛后，得到催化颗粒；将所述催化颗粒与水混合，得到所述催化颗粒水溶液；

制备所述一氧化碳氧化催化剂的步骤包括：采用包括所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂进行第三混合处理，得到第一负载浆液；将所述第一负载浆液与第一载体进行第一负载处理后，经第四焙烧处理，得到所述一氧化碳氧化催化剂；

所述第三混合处理的步骤包括：按指定配比先将所述第一粘结剂溶液与所述第一分散剂溶液混合搅拌，加入所述催化颗粒水溶液搅拌，加入所述第一增稠剂溶液和所述保水剂搅拌，最后调节pH值至4~10，得到所述第一负载浆液；

所述第一增稠剂包括羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、纤维素醚、淀粉中的一种或两种以上；

所述第一分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯蜡、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或两种以上；

所述第一钴盐溶液包括有机酸钴盐溶液。

2.根据权利要求1所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述多孔碳材料为层次孔碳材料。

3.根据权利要求1所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述金属催化颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³；

和/或，所述金属氧化物催化颗粒的负载量为：90kg/m³~150kg/m³。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述贵金属包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，制备所述第一粉体的步骤包括：将第一贵金属盐溶液、硝酸铈溶液和第一二氧化钛悬浊液进行第一混合处理，得到第一混合液；将所述第一混合液进行包括第一干燥处理和第一焙烧处理，得到所述第一粉体；

和/或，制备所述第二粉体的步骤包括：将第一钴盐溶液、第一金属铵盐溶液和第一碳酸盐溶液进行第二混合处理，得到第二混合液；将所述第二混合液进行包括第二干燥处理和第二焙烧处理，得到所述第二粉体。

6.根据权利要求5所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述催化颗粒中的金属元素包括：贵金属元素、铈元素和钛元素；

和/或，所述第一贵金属盐溶液中，贵金属盐包括金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂的硝酸盐、氯酸盐、氯化盐中的一种以上；

和/或，所述第一贵金属盐溶液中，贵金属盐浓度为10g/L~15g/L；

和/或，所述硝酸铈溶液的摩尔浓度为0.5mol/L~1.0mol/L；

和/或，所述第一二氧化钛悬浊液中二氧化钛含量为500g/L~800g/L；

和/或，所述第一钴盐溶液中钴离子的浓度为0.02g/L~0.10g/L；

和/或，所述第一金属铵盐溶液中，第一金属铵盐的质量分数为0.1%~0.5%；

和/或，所述第一碳酸盐溶液浓度为1mol/L~1.5mol/L；

和/或，所述催化颗粒水溶液中，催化颗粒与水的质量比为1：（0.3~3）；

和/或，所述催化颗粒的目数为20~40目；

和/或，所述第一球磨处理中，研磨球的粒径不高于1mm；

和/或，所述第一球磨处理中，研磨球包括氧化锆球、氧化铝球、玛瑙球中的至少一种；

和/或，所述第一球磨处理中，球磨温度为25℃~30℃；

和/或，所述第一粘结剂溶液中，第一粘结剂的质量分数为1%~15%；

和/或，所述第一增稠剂溶液中，第一增稠剂的质量分数为：1%~20%；

和/或，所述第一分散剂溶液中，第一分散剂的质量分数为：1%~20%。

7.根据权利要求5或6所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述第四焙烧处理的步骤包括：将经第一负载处理得到的浆料在90℃~110℃下干燥12h~14h，直至浆料的脱水率不低于90%后，以2℃/min~32℃/min的升温速率升温至350℃~400℃，焙烧1.5h~2h，得到所述一氧化碳氧化催化剂。

8.根据权利要求5或6所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述第一金属铵盐溶液中，第一金属铵盐包括钼酸铵、钨酸铵、偏钒酸铵中的一种以上；

和/或，催化颗粒中的金属元素还包括：钼元素、钨元素、钒元素中的至少一种；

和/或，所述第一碳酸盐溶液中，碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中的一种以上。

9.根据权利要求5或6所述的一氧化碳氧化催化剂，其特征在于，所述第一粉体和所述第二粉体的质量比为6：（1~2）；

和/或，所述催化颗粒水溶液、第一粘结剂溶液、第一增稠剂溶液、第一分散剂溶液和保水剂的质量比为：（1~5）：（0.5~4）：（0.5~3）：（0.5~2）：1。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的一氧化碳氧化催化剂在烧结烟气中去除一氧化碳且抗硫抗水的应用。