RU2017524C1 - Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта - Google Patents
Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017524C1 RU2017524C1 SU5015262A RU2017524C1 RU 2017524 C1 RU2017524 C1 RU 2017524C1 SU 5015262 A SU5015262 A SU 5015262A RU 2017524 C1 RU2017524 C1 RU 2017524C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- active material
- catalytically active
- carrier
- electrophoresis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- LNCKGMDRFWKBHM-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-nonylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCC LNCKGMDRFWKBHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- FDMQDKQUTRLUBU-UHFFFAOYSA-N n-[3-[2-[4-(4-methylpiperazin-1-yl)anilino]thieno[3,2-d]pyrimidin-4-yl]oxyphenyl]prop-2-enamide Chemical compound C1CN(C)CCN1C(C=C1)=CC=C1NC1=NC(OC=2C=C(NC(=O)C=C)C=CC=2)=C(SC=C2)C2=N1 FDMQDKQUTRLUBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229950000778 olmutinib Drugs 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта заключается в том, что на металлический носитель катализатора наносят покрытие из каталитически активного материала, в качестве которого используют ультрадисперсные порошки оксидов переходных металлов. Покрытие наносят методом электрофореза с применением в качестве электролита водного раствора смолы. После этого катализатор сушат и подвергают термической обработке. 6 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способам получения катализаторов и может быть использовано для производства катализаторов для очистки выхлопных газов автомобилей и отходящих газов лакокрасочного производства, очистки от ароматических углеводородов химических производств.
Известен способ получения катализатора, заключающийся в том, что на носитель - сотовую структуру, пенокерамику или волокно, осаждают вначале 5-30% щелочно-земельных или редкоземельных металлов, затем 5-50% смешанного оксида со структурой типа перовскита, представляющего собой смесь оксидов редкоземельных (например, лантана) и переходных металлов (например, кобальта и железа). Однако использование керамического носителя не обеспечивает достаточной прочности, кроме того трудность нанесения равномерного покрытия в труднодоступные поры сотовой структуры очевидна. (Япония, заявка N 61-242640).
Известен способ получения катализатора для очистки выхлопных газов двигателей, включающий нанесение на сотовую структуру слоя оксида алюминия с добавкой каталитического компонента (платина, палладий, родий) и наружного слоя из оксида алюминия с добавкой 10-60% препятствующего ошлаковыванию агента (оксиды цинка, кальция, магния, бария, натрия, калия, алюминия, железа, титана). Последний слой сформирован из ультрадисперсного порошка с размером частиц 50-5000 
методом окунания. Применение драгоценных металлов в изготовлении катализатора приводит к их значительному удорожанию, а нанесение последнего слоя методом окунания не обеспечивает надежного сцепления активного материала с носителем (Япония, заявка N 63-252550).
Известен способ получения катализатора для очистки выхлопных газов, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в осаждении слоя из каталитически активного материала на монолитный носитель. Носитель состоит из жесткого субстрата, покрытого слоем пористого материала, образованного из окиси алюминия. Структура жесткого субстрата является ячеистой.
В качестве каталитически активного материала используются как драгоценные (платина, палладий, радий, ирридий), так и недрагоценные металлы, выбранные из группы, которая содержит никель, железо, ванадий, хром, церий, вольфрам, марганец, олово, германий, кобальт, уран, рений. Активный материал осаждается на носитель последовательно путем погружения его в растворы солей драгоценных металлов определенной концентрации с последующей сушкой и термической обработкой.
Способ получения катализатора заключается в последовательном замачивании одного конца носителя в растворе первого каталитически активного материала, затем другого конца в растворе второго каталитически активного материала (Франция, пат. N 2622126).
Большое количество операций при получении катализатора является препятствием к его промышленному применению. Кроме того, применение дефицитных драгоценных металлов приводит к значительному удорожанию его. Применяя данный метод, невозможно добиться равномерного слоя покрытия из активного материала по всей длине носителя. Поры в носителе катализатора достаточно узкие, так что нанести активный материал данным методом трудно из-за быстрого обеднения раствора, содержащего каталитически активный материал.
В основу изобретения положена задача создания способа получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов, при котором выбор каталитически активного материала и метода нанесения его на носитель обеспечивали бы получение слоя каталитически активного материала с высокоразвитой удельной поверхностью на сложной профилированной поверхности носителя за счет высокой рассеивающей способности электролита, используемого при нанесении покрытия.
Поставленная задача решается тем, что по способу получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов, включающему нанесение на носитель катализатора покрытия из каталитически активного материала с последующей сушкой и термической обработкой катализатора, согласно изобретению, в качестве каталитически активного материала используют ультрадисперсные порошки оксидов переходных металлов, нанесение которых на носитель, выполненный из металла, осуществляют методом электрофореза с применением в качестве электролита водного раствора смолы.
Высокая каталитическая активность ультрадисперсных порошков сложных оксидов переходных и редкоземельных металлов, полученных плазмо-химическим способом, обусловлена высокой дисперсностью (50-1000 
), большой удельной поверхностью (15-500 м2/г), неравновесными фазовыми состояниями и высокой энергонасыщенностью.
Нанесение каталитически активного материала на носитель методом электрофореза позволяет получить равномерный по толщине и прочно сцепленный с основой слой покрытия. Благодаря хорошей рассеивающей способности используемого электролита обеспечивается осаждение активного материала в труднодоступных местах и порах носителя. Кроме того, преимуществом метода электрофореза является большая скорость осаждения. Выбор растворимой в воде смолы в качестве электролита связан с обеспечением рассеивающей способности и с возможностью заряда ультрадисперсных порошков сложных оксидов.
В результате применения смолы снижается пожароопасность процесса, что важно при промышленной реализации процесса. Кроме того, смола является связующим, обеспечивающим хорошую адгезию активного материала к носителю, в качестве которого выбран пенометалл на основе никеля, никеля-хрома или меди, обладающий высокоразвитой поверхностью, большим количеством пор и высокой газопроницаемостью.
Целесообразно в качестве каталитически активного материала использовать сложные ультрадисперсные порошки оксидов либо меди, хрома, марганца и кобальта в соотношении 2:1:1:1, либо кобальта, никеля, марганца и церия в соотношении 3:3:2:2, либо меди и хрома в соотношении 1:1. Выбор состава ультрадисперсных порошков оксидов переходных металлов обусловлен их высокой каталитической активностью при различных температурах.
В качестве электролита при электрофорезе предпочтительно использовать карбоксильную смолу. Это обеспечивает хорошую растворимость электролита в воде. Кроме того, карбоксильная смола обладает хорошими электропроводными свойствами, обеспечивающими высокую рассеивающую способность электролита.
Для увеличения каталитических свойств активного материала необходимо, чтобы размеры частиц сложного ультрадисперсного порошка оксидов переходных металлов были бы выбраны в диапазоне 50-1000 
.
Для повышения качества и оптимизации режима нанесения покрытия из каталитически активного материала наиболее выгодным оказалось, чтобы при осуществлении электрофореза напряженность электрического поля составляла бы от 0,3 до 3 В/см.
Предлагаемый способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов заключается в следующем.
Составляют раствор для осаждения каталитически активного материала, состоящего из сложного оксида ультрадисперсного порошка переходных металлов, например, Mn, Co, Ni, Ce, Cu, La. Размер частиц составляет 50 - 1000 
. Благодаря своим малым размерам частицы оксидов обладают большой удельной поверхностью, что и обеспечивает их значительную каталитическую активность.
В качестве носителя выбран пенометаллический материал на основе никеля, никеля-хрома или меди. Носитель обладает большой объемной поверхностью, хорошей газовой проницаемостью, достаточной прочностью и открытой пористостью. Пористость 95-98% Удельная поверхность 10-2 м2/г
Такая структура носителя обеспечивает контакт нейтрализуемых газов с катализатором по всей его поверхности. Носитель обезжиривают в щелочи с добавлением моющего препарата, затем декапируют в растворе азотной кислоты.
Такая структура носителя обеспечивает контакт нейтрализуемых газов с катализатором по всей его поверхности. Носитель обезжиривают в щелочи с добавлением моющего препарата, затем декапируют в растворе азотной кислоты.
При приготовлении электролита для электрофоретического осаждения активной фазы берут расчетное количество карбоксильной смолы, нейтрализуют до рН = 8-8,2, затем добавляют необходимое количество ультрадисперсного порошка активного оксида. С целью лучшей смачиваемости порошка добавляют эмульгатор, например, нонилфенолэтиловый эфир. Производят тщательное перемешивание суспензии с помощью механической мешалки. Полученная суспензия доводится до необходимого уровня дистиллированной водой.
Носитель помещают в полученный электролит и проводят осаждение активного материала методом электрофореза. Осаждение активной фазы из водного раствора электролита связано с электрохимическими процессами, протекающими в приэлектродном пространстве под действием электрического тока. Макроионы разряжаются на носителе в процессе электроосаждения. Процесс идет согласно электрохимическим реакциям:
непосредственный разряд ионов
R - COO- -> CO2 + e + R-R (1)
электролиз воды
H2O -> 1/2 O2 + 2H+ + 2e (2)
анодное растворение металла
Me -> Me+n + ne (3)
Разряд ионов смолы сопровождается разрядом ионизированных молекул оксидов. Реакцией, определяющей образование осадки при электроосаждении, является электролиз воды (уравнение 2), а также анодное растворение металла (уравнение 3). Смолы, содержащие карбоксильные группы, применяемые в данном случае, теряют свою водорастворимость в результате взаимодействия с водородными или металлическими ионами, образующимися в результате взаимодействия с водородными или металлическими ионами электрофорез проводят по режиму:
Напряженность электрического поля 0,3 - 3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 10-35 мин
Затем носитель с осажденным активным материалом сушат на воздухе и термообрабатывают при 500 - 800оС.
непосредственный разряд ионов
R - COO- -> CO2 + e + R-R (1)
электролиз воды
H2O -> 1/2 O2 + 2H+ + 2e (2)
анодное растворение металла
Me -> Me+n + ne (3)
Разряд ионов смолы сопровождается разрядом ионизированных молекул оксидов. Реакцией, определяющей образование осадки при электроосаждении, является электролиз воды (уравнение 2), а также анодное растворение металла (уравнение 3). Смолы, содержащие карбоксильные группы, применяемые в данном случае, теряют свою водорастворимость в результате взаимодействия с водородными или металлическими ионами, образующимися в результате взаимодействия с водородными или металлическими ионами электрофорез проводят по режиму:
Напряженность электрического поля 0,3 - 3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 10-35 мин
Затем носитель с осажденным активным материалом сушат на воздухе и термообрабатывают при 500 - 800оС.
При напряженности электрического поля меньше 0,3 В/см ухудшается качество осаждаемого каталитического материала и увеличивается время его осаждения. Увеличение напряженности электрического поля выше 3 В/см не улучшает качества покрытия из осаждаемого каталитического материала, при этом значительно повышаются энергозатраты, связанные с использованием более мощного источника энергоснабжения.
Ниже приведены примеры, подтверждающие возможность реализации предлагаемого способа.
П р и м е р 1. Готовят раствор ультрадисперсного порошка для осаждения активных материалов методом электрофореза.
Отвешивают навеску порошка состава Cu Cr Mn Co в соотношении 2:1:1:1 массой 70 г растворяют в 50 мл воды. 60 мл смолы растворяют в 100 мл воды. Смешивают оба раствора, добавляют воды до 1 л. В полученный раствор вводят 3 г эмульгатора, все тщательно перемешивают.
Из полученного раствора ведут осаждение активного материала на носитель катализатора методом электрофореза по режиму:
Напряженность электрического поля 0,3-3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 15-30 мин
После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
Напряженность электрического поля 0,3-3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 15-30 мин
После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
П р и м е р 2. Готовят раствор ультрадиспесного порошка для осаждения активных материалов методом электрофореза аналогично примеру 1.
Отвешивают навеску порошка состава Co Ni Mn Ce в соотношении 3:3:2:2 массой 100 г и растворяют в 100 мл воды, 70 мл карбоксильной смолы растворяют в 100 мл воды. Смешивают оба раствора, добавляют воды до 1 л. В полученный раствор вводят 3 г эмульгатора, все тщательно перемешивают.
Из полученного раствора ведут осаждение катализатора методом электрофореза по режиму:
Напряженность электрического поля 0,5-3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 15-30 мин. После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
Напряженность электрического поля 0,5-3 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 15-30 мин. После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
П р и м е р 3. Готовят раствор ультрадисперсного порошка для осаждения активного материала методом элефтрофореза аналогично примеру 1.
Отвешивают навеску порошка состава CuCr в соотношении 1:1 массой 25 г и растворяют ее в 50 мл воды. 10 мл карбоксильной смолы растворяют в 50 мл воды. Смешивают оба раствора, доливают до 1 л. Вводят 1,5 г эмульгатора и тщательно перемешивают раствор. Из полученного раствора ведут осаждение активного материала на носитель катализатора методом электрофореза по режиму:
Напряженность электрического поля 0,3-2 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 10-20 мин. После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
Напряженность электрического поля 0,3-2 В/см Температура 10-25оС Время выдержки 10-20 мин. После осаждения катализатор сушат на воздухе и термообрабатывают при 500-800оС в течение 3 ч.
Таким образом изобретение позволяет создать катализатор для очистки отходящих газов без применения драгоценных металлов. Способ нанесения активного материала на носитель является технологичным и легко реализуемым в промышленном производстве. Применение метода электрофореза позволяет нанести равномерный слой активного материала на всю глубину поверхности носителя.
Claims (7)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ АВТОТРАНСПОРТА, включающий нанесение на носитель катализатора покрытия из каталитически активного материала с последующей сушкой и термической обработкой катализатора, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного материала используют ультрадисперсные порошки оксидов переходных металлов, нанесение которых на носитель, выполненный из металла, осуществляют методом электрофореза с применением в качестве электролита растворимой в воде смолы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного материала используют ультрадисперсный порошок оксидов меди, хрома, марганца и кобальта в массовом соотношении 2 : 1 : 1 : 1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного материала используют ультрадисперсный порошок оксидов кобальта, никеля, марганца и церия в массовом соотношении 3 : 3 : 2 : 2.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве каталитически активного материала используют ультрадисперсный порошок оксидов меди и хрома в массовом соотношении 1 : 1.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электролита используют карбоксильную смолу.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы ультрадисперсного порошка оксидов имеют размер 50 - 1000 
.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при осуществлении электрофореза напряженность электрического поля составляет от 0,3 до 3 В/см.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5015262 RU2017524C1 (ru) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5015262 RU2017524C1 (ru) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017524C1 true RU2017524C1 (ru) | 1994-08-15 |
Family
ID=21590907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5015262 RU2017524C1 (ru) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2017524C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279314C2 (ru) * | 2000-10-11 | 2006-07-10 | Зюд Кеми Мт С.Р.Л. | Катализатор для полного окисления летучих органических соединений |
| RU2672870C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2018-11-20 | Евгений Иванович Коваленко | Катализатор для сжигания топлива и очистки газов от оксидов азота и углерода (ii) |
-
1991
- 1991-12-02 RU SU5015262 patent/RU2017524C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Заявка Японии N 61-242640 кл. B 01J 37/02, опублик. 1986. * |
| Заявка Японии N 63-252550 кл. B 01J 23/46, опублик. 1988. * |
| Патент Франции N 2622126 кл. B 01D 53/36, опублик. 1988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279314C2 (ru) * | 2000-10-11 | 2006-07-10 | Зюд Кеми Мт С.Р.Л. | Катализатор для полного окисления летучих органических соединений |
| RU2672870C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2018-11-20 | Евгений Иванович Коваленко | Катализатор для сжигания топлива и очистки газов от оксидов азота и углерода (ii) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0534284B2 (ru) | ||
| US3470019A (en) | Platinum coating composition,process and platinum-coated materials | |
| US20130058862A1 (en) | Catalyst for decomposing ammonia, method for producing the catalyst and method for producing hydrogen using the catalyst | |
| JP3360333B2 (ja) | 光触媒の製造方法、及びその光触媒 | |
| JP2002273239A (ja) | 合金触媒と排気ガス浄化用触媒の製造方法 | |
| JP5255388B2 (ja) | 金属粒子担持触媒およびその製造方法 | |
| RU2017524C1 (ru) | Способ получения катализатора для очистки отходящих газов технологических процессов и выхлопных газов автотранспорта | |
| JPH11100695A (ja) | 光触媒活性を有するチタン材の製造方法 | |
| JP2002069689A (ja) | 粉末の電気めっき方法 | |
| RU2169614C1 (ru) | Способ приготовления катализатора и катализатор для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания | |
| JPWO2016039385A1 (ja) | 有機ハイドライド用脱水素触媒及びその製造方法 | |
| US4442024A (en) | Catalyst and method of making the same | |
| EP0225659B1 (en) | A process for producing catalysts | |
| KR20060081913A (ko) | 금속 나노입자가 분산된 콜로이드를 이용한 촉매물질 제조 방법 | |
| JP7337338B2 (ja) | Ｖｏｃ除去用触媒の製造方法及びｖｏｃ除去方法 | |
| JP7344495B2 (ja) | Ｖｏｃ除去用触媒の製造方法、ｖｏｃ除去用触媒及びｖｏｃ除去方法 | |
| JP2003265926A (ja) | 窒素酸化物浄化用化学反応器及び窒素酸化物の浄化方法 | |
| JP2669039B2 (ja) | 光触媒装置の製造方法 | |
| JP3260432B2 (ja) | 酸化触媒とその製造方法 | |
| JP2010202924A (ja) | 網目状多孔質構造体およびその製造方法 | |
| JPS6125790B2 (ru) | ||
| JP2001080917A (ja) | 超微粒子担持物の製造方法 | |
| JP2003522623A (ja) | 触媒コンバータの製造方法 | |
| JP3093119B2 (ja) | 排ガス浄化用ハニカム構造体触媒の製造方法 | |
| RU2745741C1 (ru) | Способ получения катализатора и катализатор для окисления аммиака |