[發明專利]儲氫合金型加氫催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200710077544.8
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101450314A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 鄧小霞;程曉峰;張法亮;宮清
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J23/83;C22C30/00
• 代理公司: 深圳市港灣知識產權代理有限公司
• 代理人: 馮達猷

技術領域

本發明涉及一種用于加氫催化劑及其制備方法，特別用于儲氫合金型加氫催化劑及其制 備方法。

背景技術

儲氫合金是20世紀70年代開始越來越受關注的一種新型綠色功能材料，在一定條件下 具有吸、放氫性能，其特點是儲氫量大、無污染、安全可靠、可重復使用等。儲氫合金通常 被用于能量轉換技術中，在這方面其物理化學性能已得到廣泛而深入的研究。氫分子在儲氫 合金表面容易離解并被吸收，與金屬形成高活性金屬氫化物，它在一定條件下可以釋放氫。 這一特殊性質使儲氫合金成為多種加氫反應催化劑的研究對象。先后有人研究了不同類型的 儲氫合金在催化CO合成CH₄，有機物，如烯烴、芳烴、醛、酮等加氫反應的性能。由于儲氫 合金表面有氧化膜、吸附氣體和水等，因此未活化的儲氫合金儲氫活性差，對有機加氫反應 的催化活性一般也不高。因此，國內外競相研制新的儲氫合金表面處理方法以使儲氫合金具 有更高的催化活性，提高產物的轉換效率。如日本有學者用儲氫合金經酸浸蝕后，除去了合 金粉表面的稀土類濃縮層，表面化學成分、結構和狀態發生了變化，使得合金粉表面變得疏 松多孔，并引入了新的催化活性中心。但是這種方法使用了有毒強酸，而且催化活性也不是 很理想。

洛陽工學院和四川大學的陳全安、陳云貴等在《表面技術》2002，31(1).-19-22研究了表 面處理對鑭鐠鈰貯氫合金電極電化學性能的影響，采用硼氫化鉀、次磷酸鈉、熱堿溶液處理 等表面處理方法對鑭鐠鈰(LPC)貯氫合金電極電化學性能影響。結果表明，在研究范圍內， 各種表面處理方法均明顯改善電極的活化性能，提高初始放電容量；熱堿處理的時間和溫度 對電化學性能影響很大；KBH₄處理能明顯改善循環穩定性，但降低最大容量；NaH₂PO₄處理能 提高最大放電容量，但不利于循環穩定性的提高；綜合比較，熱堿處理的綜合電化學性能最 好，且工藝簡單，成本低廉。

中國專利CN1201268公開了稀土-鎳基貯氫合金粉的表面處理方法，采用酸堿復合表面處 理，先將貯氫合金粉進行酸性處理，然后再進行堿性處理。酸性處理在鹽酸溶液或硫酸溶液 中進行；堿性處理在2M-6M的KOH水溶液或2M-6M的NaOH水溶液中進行。經本發明處理后， 貯氫合金粉的表面活性顯著提高。但是該處理方法復雜，催化加氫活性也提高不多，廢水排 放量較大，不利于環保。

發明內容

本發明的目的在于提供一種儲氫合金型加氫催化劑及其制備方法，能夠明顯提高儲氫合 金型加氫催化劑表面催化活性，同時操作簡單并且較為環保的方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

本儲氫發明合金型加氫催化劑的制備方法，包括儲氫合金型加氫催化劑的預制和活化過 程，所述的儲氫合金型加氫催化劑的預制是將設計成分配重的合金原料在氬氣氣氛保護下熔 煉，再進行熱處理，然后淬火，磨粉；所述的儲氫合金型加氫催化劑的活化是用硼氫化鉀或 硼氫化鈉(KBH₄或NaBH₄)的堿性溶液加入預制的儲氫合金型加氫催化劑粉末中，加熱到50 -100℃，并恒溫0.5-2小時，得到處理液，再將固體硼氫化鉀或硼氫化鈉加入處理液，升 溫，過濾，烘干，得到活化的儲氫合金型加氫催化劑產品。

所述的儲氫合金型加氫催化劑產品是M1Ni_3.7Co_0.6Mn_0.3Al_0.4(M為混合稀土，其中包含 40-50at％?La，3-8at％?Ce，10-15at％?Pr，35-45at％?Nd，其他金屬的純度為 Ni90-99.9at％，Co90-99.5at％，Mn90-99.5at％，Al90-99at％)合金錠。

以上所述的儲氫合金型加氫催化劑預制的熔煉是將配好的料置于水冷銅模中，在氬氣氣 氛保護下，在電弧爐中熔煉，在熔煉過程中將合金翻面重熔4-8次，同時進行電磁攪拌。

以上所述的儲氫合金型加氫催化劑的熱處理和淬火是熔煉后將合金錠封在真空石英管 中，放入熱處理爐，升溫至1000-1200℃保溫6-10個小時后放到10-40℃的水淬火。

以上所述的儲氫合金型加氫催化劑預制的磨粉是將熔煉、淬火的合金通過球磨方式磨成 粒度大小為100↘m以下的粉末。