一种涂层浆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种掺杂型含钴氧化物，包括含钴活性组分与第一掺杂助剂、第二掺杂助剂、第三掺杂助剂；其中所述第一掺杂助剂金属选自B和Ga的至少一种，第二掺杂助剂选自Zr和Ti中的至少一种，第三掺杂助剂选自W和Mo的至少一种；以及该掺杂型含钴氧化物与拟薄水铝石/分子筛/胶黏剂等经胶磨后得到涂层浆料。本发明专利技术的特殊成分与配比的掺杂型钴氧化物及其制备的催化剂用涂层浆料具有稳定性好、不易从载体脱落的优点，且所述制备方法简单、容易进行，适合大规模生产应用。大规模生产应用。大规模生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种涂层浆料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，尤其涉及一种废气处理用吸附/催化涂层浆料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]石油化工生产过程中经常会产生含有挥发性有机物的废气，催化燃烧法借助于催化剂的作用使操作温度降低到了280-450℃，能耗大大降低，操作安全、稳定，操作费用低，不产生氮氧化物，从而不产生二次污染。因此，催化燃烧法处理有机废气是一种较为理想的方法。
[0003]用于有机废气处理的催化剂常采用涂层涂覆方法制备，即采用含有所需活性组分的涂层浆料涂覆至载体上。但目前仍含有活性组分的涂层浆料的粘度不足，且与载体结合度不高，造成负载量不足且容易脱落，影响了工业化工废气催化剂的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题之一是工业化工废气催化剂的涂层浆料粘度不足，或者涂层浆料与载体结合度不高，容易脱落等问题，提供了一种掺杂型含钴氧化物制备的催化剂用涂层浆料，即本专利技术的第一目的在于提供一种掺杂型含钴氧化物，包括含钴活性组分与第一掺杂助剂、第二掺杂助剂、第三掺杂助剂制备而成；其中，
[0005]所述含钴活性组分包括钴、钴盐或其氧化物的一种或多种；
[0006]所述第一掺杂助剂金属选自B和Ga的至少一种，和/或
[0007]第二掺杂助剂选自Zr和Ti中的至少一种，和/或
[0008]第三掺杂助剂选自W和Mo的至少一种。
[0009]在一个实施方式中，所述钴盐包括钴的硝酸盐或硫酸盐、氯化盐、乙酸盐。/>[0010]在一个实施方式中，所述第一掺杂助剂金属与钴的摩尔比为为0.01:1～0.03:1，第二掺杂助剂金属与钴的摩尔比为0.05:1～0.25:1，第三掺杂助剂金属与钴的摩尔比为为0.02:1～0.04:1。
[0011]在一个实施方式中，所述掺杂型含钴氧化物包括Co3O4的尖晶石结构。
[0012]在一个实施方式中，所述掺杂型含钴氧化物的XRD衍射图案包括选自31.164
±
0.20、36.764
±
0.18、44.692
±
0.25、55.578
±
0.20、59.253
±
0.26和65.203
±
0.15的2θ的一个或多个特征峰；
[0013]在一个具体的实施方式中，所述掺杂型含钴氧化物XRD衍射图案包括选自30.201
±
0.20、50.503
±
0.15的2θ的一个或多个特征峰；
[0014]在一个具体的实施方式中，所述掺杂型含钴氧化物XRD衍射图案包括选自25.301
±
0.25、48.051
±
0.20的2θ的一个或多个特征峰。
[0015]本专利技术的另一目的为提供上述掺杂型含钴氧化物的制备方法，包括以下步骤：将含钴活性组分、第一掺杂助剂、第二掺杂助剂、第三掺杂助剂溶解后，加入模板剂以得到溶
胶，过滤所述溶胶获得固体，干燥、焙烧之后得到掺杂型含钴氧化物。
[0016]在一个实施方式中，所述方法中含钴活性组分包括钴、钴盐或其氧化物的一种或多种。
[0017]在一个具体的实施方式中，所述方法中钴盐包括硝酸盐或硫酸盐、氯化盐、乙酸盐。
[0018]在一个实施方式中，所述方法中第一掺杂助剂的前驱体金属选自B和Ga的至少一种。
[0019]在一个实施方式中，所述方法中第二掺杂助剂的前驱体金属选自Zr和Ti中的至少一种。
[0020]在一个实施方式中，所述方法中第三掺杂助剂的前驱体金属选自W和Mo的至少一种。
[0021]在一个实施方式中，所述方法中含钴活性组分、第一掺杂助剂的前驱体、第二掺杂助剂、第三掺杂助剂经溶剂两次溶解，包括使用聚乙二醇与水溶解后，搅拌至透明，向透明溶液中加入甲醇，将模板剂加入上述透明溶液中以形成溶胶，将溶胶过滤洗涤，得到的固体经过干燥、焙烧之后得到掺杂型含钴氧化物。
[0022]在一个具体实施方式中，所述方法中模板剂包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇或聚苯乙烯-聚环氧丙烷共聚物。
[0023]在一个具体实施方式中，所述方法中焙烧固体包括在60℃干燥12小时，在O2/N2＝1/99的气氛中于200℃焙烧2小时，再于空气中500℃焙烧4小时后以形成掺杂型含钴氧化物。
[0024]本专利技术的再一目的为提供上述掺杂型含钴氧化物制备的催化剂用涂层浆料，包括以重量份数计的以下组分：
[0025]a)12～25份的如权利要求1-3任意一项所述的掺杂型含钴氧化物；
[0026]b)15～30份的拟薄水铝石；
[0027]c)3～6份的分子筛；
[0028]d)1～3份的胶黏剂；
[0029]e)0.1～0.5份的分散剂；
[0030]f)0.5～1.5份的pH调节剂；
[0031]g)其余为溶剂。
[0032]在一个实施方式中，所述分子筛选自SBA-15和MCM-41中的一种或两种。
[0033]在一个实施方式中，所述胶黏剂包括铝溶胶，优选地所述胶黏剂包括以氧化铝计质量分数为20～40％的铝溶胶。
[0034]在一个实施方式中，所述分散剂包括聚丙烯酸、聚乙二醇、四丙基溴化铵中的一种或几种。
[0035]在一个实施方式中，pH调节剂包括硝酸、盐酸或硫酸的一种或几种。
[0036]在一个实施方式中，所述溶剂包括自来水、去离子水或高纯水的一种或几种。
[0037]在一个实施方式中，所述涂层浆料的粘度为650-850mpa.s，浆料粒度D97小于22μm。
[0038]本专利技术的又一目的为提供上述催化剂用涂层浆料的制备方法，包括以下步骤：将
上述掺杂型含钴氧化物、拟薄水铝石、分子筛、胶黏剂、分散剂、pH调节剂与溶剂接触，搅拌1～4小时后，胶磨后得到涂层浆料。
[0039]本专利技术的又一目的为提供上述涂层浆料在制备工业废气催化剂中的应用。
[0040]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0041](1)采用特殊成分与配比的掺杂型钴氧化物，具有较高催化活性及与载体较高的粘附力；
[0042](2)制备时控制胶磨度，得到特殊粘度和粒度的浆料，以此浆料涂覆制备的催化剂其脱落率降低，稳定性好。
[0043](3)掺杂型钴氧化物及助剂赋予涂层浆料各组分之间的粘结力及相容性，从而提高整体的粘度与稳定性，取得了较好的技术效果。
[0044]本专利技术的特殊成分与配比的掺杂型钴氧化物及其制备的催化剂用涂层浆料具有稳定性好、不易从载体脱落的优点，且所述制备方法简单、容易进行，适合大规模生产应用。
附图说明
[0045]图1为本专利技术一个具体实施例制备的掺杂型含钴氧化物的XRD衍射图。
具体实施方式
[0046]下面结合具体实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂型含钴氧化物，包括含钴活性组分与第一掺杂助剂、第二掺杂助剂、第三掺杂助剂制备而成；其中，所述含钴活性组分包括钴、钴盐或其氧化物的一种或多种；所述第一掺杂助剂金属选自B和Ga的至少一种，和/或第二掺杂助剂选自Zr和Ti中的至少一种，和/或第三掺杂助剂选自W和Mo的至少一种。2.根据权利要求1所述的掺杂型含钴氧化物，其特征在于，所述第一掺杂助剂金属与钴的摩尔比为为0.01:1～0.03:1，第二掺杂助剂金属与钴的摩尔比为0.05:1～0.25:1，第三掺杂助剂金属与钴的摩尔比为为0.02:1～0.04:1。3.根据权利要求1或2所述的掺杂型含钴氧化物，其特征在于，所述掺杂型含钴氧化物包括Co3O4的尖晶石结构，和/或所述掺杂型含钴氧化物的XRD衍射图案具有包括选自31.164
±
0.20、36.764
±
0.18、44.692
±
0.25、55.578
±
0.20、59.253
±
0.26和65.203
±
0.15的2θ的一个或多个特征峰；优选地包括具有选自30.201
±
0.20、50.503
±
0.15的2θ的一个或多个特征峰；更优选地包括具有选自的25.301
±
0.25、48.051
±
0.20的2θ的一个或多个特征峰。4.一种掺杂型含钴氧化物的制备方法，包括以下步骤：将含钴活性组分、第一掺杂助剂、第二掺杂助剂、第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢媛娇，缪长喜，蒋见，张磊，张新玉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：