[發明專利]殼—核型鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物重整制氫催化劑的制備和應用

有效

• 申請號: 201310013599.8
• 申請日: 2013-01-12
• 公開（公告）號: CN103111302A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李永丹;曾廣明;邵晶晶
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C01B3/32
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.殼—核型鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物重整制氫催化劑，其特征在于，首先合成類水滑石基混合氧化物，其次應用類水滑石基氧化物的重構效應在其上引入鈣鈦礦氧化物的主要組分，再將所得樣品進行煅燒后形成具有殼—核結構的鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物。

2.根據權利要求1所述的殼—核型鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物重整制氫催化劑，其特征在于，所述類水滑石基氧化物采用類水滑石前驅體經過煅燒而得，其中類水滑石前驅體上的二價離子為Mg²⁺,Ni²⁺,Zn²⁺,Cu²⁺,Fe²⁺,Mn²⁺，三價離子為Al³⁺,Fe³⁺,Cr³⁺,Ga³⁺；所述鈣鈦礦氧化物的分子通式為ABO₃，A位元素為La,Sr,Ba,Ca，B位元素為Ni,Co,Cu,Fe,Cr,Ti,V,Mg,Al,Zr,Nb,Ru；引入鈣鈦礦組分的重構過程中，選擇將A位元素和B位元素的可溶性鹽溶解在水中，將制備的類水滑石基氧化物放入其中進行浸漬重構，通過改變重構條件和調節引入的各組分的相對含量，以有利于在煅燒后形成鈣鈦礦型氧化物。

3.根據權利要求1所述的殼—核型鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物重整制氫催化劑，其特征在于，所述類水滑石基混合氧化物為MgO—Al₂O₃，所述鈣鈦礦氧化物的主要組分為La和Ni，按照下述步驟進行制備：

步驟1，配置Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合水溶液，其中鎂元素和鋁元素的摩爾比為1-4；

步驟2，在強烈攪拌的條件下，向Na₂CO₃水溶液中滴加步驟1配置的混合水溶液，待滴加完畢后再用Na₂CO₃水溶液將體系pH值調到8.5—11，并維持在40-80°C下老化1-24小時，優選6-20小時；

步驟3，將經過步驟2制備所得的沉淀抽濾，洗滌干燥后，在400-800°C中煅燒4-10小時，再將所得粉體壓制成顆粒；

步驟4，將所得MgO-Al₂O₃顆粒浸泡于混合Ni(NO₃)₂和La(NO₃)₃的混合水溶液中進行重構，其中鎳元素和鑭元素的摩爾比為1-2；

步驟5，將經過步驟4重構的產物抽慮洗滌干燥后，在700-1200°C煅燒3-12小時，得到最終殼-核型催化劑，優選在800-1000°C煅燒4-8小時。

4.根據權利要求3所述的殼—核型鈣鈦礦包裹類水滑石基氧化物重整制氫催化劑，其特征在于，所述步驟1中，其中所述混合水溶液的濃度為0.2-2mol/L；

所述步驟2中，所述強烈攪拌條件為150—300轉/min，優選180—240轉/min；所述Na₂CO₃水溶液的濃度為0.2-2mol/L；在滴加過程中，所述Na₂CO₃水溶液和步驟1配置的混合水溶液的體積比為(2—8):(8—32)，整個滴加過程中，控制滴加速度以使步驟1配置的混合水溶液在0.5—3小時內滴加完畢；

所述步驟3中，具體來說，將經過步驟2制備所得的沉淀抽濾，去離子水充分洗滌并于真空或空氣氣氛中于80-120°C干燥6-24小時，得到類水滑石前驅體；經干燥后的類水滑石前驅體在400-800°C于空氣或Ar或N₂氣氛中煅燒4-10小時，升溫速率0.5-20°C/min，優選1—10°C/min，煅燒所得粉體壓制成顆粒，即MgO-Al₂O₃顆粒；

所述步驟4中的重構，選擇在20—80°C下浸泡至少0.5小時，優選0.5—3小時。

所述步驟5中，具體來說，將所得重構樣品抽濾，充分洗滌，并于真空或空氣氣氛中于80-120°C干燥6-24小時，再將經干燥的樣品于空氣或Ar或N₂氣氛中在700-1200°C煅燒3-12小時，得到最終殼-核型催化劑。