[發明專利]一種γ-Al2O3載體的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310739985.5
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103721757A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 馬麗萍;周龍;馬俊;陳建濤;資澤城;王倩倩
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J21/04;C01F7/14;B01J23/89;C07C9/04;C07C1/12
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技術領域

本發明涉及一種γ-Al₂O₃載體的制備方法及應用，屬于工業催化技術領域。

背景技術

二氧化碳的大量排放雖然帶來了一系列的環境問題，但同時也是最大的碳源之一，近幾十年來吸引的越來越多的關注，近年來主要的研究方向是二氧化碳的捕獲、分離、地下儲存和化學循環利用等，而利用二氧化碳為原料加氫甲烷化是近幾年的熱點之一，這主要是其不但能夠減少二氧化碳的排放，同時其產物甲烷也是一種重要的化工產品，具有很大的商業價值。

王承學等人（王承學，龔杰.?天然氣化工?2011,36(1)?:4-6）報道了Mn助劑對催化劑Ni/γ-Al₂O₃的影響，研究結果表明，在常壓、400℃、n(H?₂):n(CO?₂)=4:1、空速為6000h^-1條件下，采用共浸漬法制備Mn-Ni/γ-Al₂O₃催化劑，n(Mn):n(Ni)=1:2時催化劑活性達到最高，CO₂轉化率達到77.92%，甲烷選擇性超過96%，Amin?Mohamad?Hassan等人（Amin?M?H,?Mantri?K,?Newnham?J,?Tardio?J,?Bhargava?S?K.?Applied?Catalysis?B:?Environmental,?2012,）報道了通過對高穩定的Yb對Ni/Al₂O₃的改性研究發現，加入少量的Yb(1-2wt%)能有效的提高催化劑的和穩定性，而加入3wt%的Yb則不能達到同樣的效果且Yb能均勻的分布在載體表面，研究結果表面加入最大計量2wt%Yb能有效的提高催化效率和降低積炭效應。

現今的專利主要考慮的是如何通過助劑的添加來提高二氧化碳的轉化率和甲烷的選擇性，較少有人考慮如何優化催化劑載體的制備方法。如中國專利CN?101884927?A?介紹了一種以球型γ-A1₂0₃為載體，以Ni和Fe為活性組分，以MgO,?La₂O₃或CeO₂為助劑，采用次序浸漬制得，而對于載體多采用Al₂(SO₄)₃制備得到，此制備過程比較復雜，制備所用時間較長，而且條件不易控制，本專利改進和簡化載體γ-Al₂O₃的制備方法，以NaAlO₂為原料制備了載體γ-A1₂O₃在一定程度上簡化了操作過程，優化了制備條件等。

發明內容

本發明的目的在于提供γ-Al₂O₃載體的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）配置質量百分比濃度為30%~40%的NaAlO₂的溶液；

（2）將配制好的NaAlO₂溶液置于70~80℃恒溫水浴中，邊攪拌邊滴加質量百分比濃度為10~13%的鹽酸溶液，控制滴加速率為每秒8~12滴，滴到pH值為8.5～9時達終點，繼續在恒溫攪拌5~10min后，在水浴中靜置老化0.5~1h，過濾，沉淀用無水乙醇與丙酮混合液洗滌至無氯離子，其中無水乙醇與丙酮的體積比5:1~4:1；

（3）將步驟(2)中洗滌后的沉淀在100~120℃烘干8~10h后，然后在480~540℃鍛燒2~2.5h，制得γ-Al₂O₃。

本發明的另一目的在于將γ-Al₂O₃載體用于制備Ni-Ru-Ce/γ-Al₂O₃催化劑，包括如下步驟：將硝酸鈰、硝酸鎳、氯化釕混合后溶于蒸餾水中得到混合溶液，按1gγ-Al₂O₃載體中加入1.6ml混合溶液的比例將γ-Al₂O₃浸漬于混合溶液中，以300~500r/min攪拌30~40min，再置于常溫水浴中超聲波震蕩0.5~1h，然后于100~120℃空氣氣氛中烘干12~24h，然后在450~480℃空氣氣氛馬弗爐中鍛燒4~5h，即制備得Ni-Ru-Ce/γ-Al₂O₃催化劑。