[發明專利]一種金屬相載體負載型催化劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201410018008.0
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103752315A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 路勇;李亞坤;柴瑞娟;劉曄;徐彬;周曉瑩;蕭錦誠
• 申請（專利權）人: 易高環保能源研究院有限公司;華東師范大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J23/83;B01J23/78;B01J23/889;B01J23/888;C07C9/04;C07C1/04;C07C1/12;C01B3/40;C01B3/26
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 甘玲

1.一種金屬相載體負載型催化劑，包括負載于金屬相載體的活性組分金屬氧化物和助劑金屬氧化物并具有通式xM₁O-yM₂O/ZT，其中M₁O表示活性組分金屬氧化物，M₂O表示助劑金屬氧化物，ZT表示金屬相載體，x表示活性組分金屬氧化物所占催化劑的質量百分數，y表示助劑金屬氧化物占催化劑的質量百分數。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述質量百分數x為1～15%，所述質量百分數y為1～15%，所述催化劑的其余成分為所述金屬相載體。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述金屬相載體ZT為金屬鎳、金屬銅、金屬鐵或金屬白銅。

4.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：所述金屬相載體是直徑為4～150微米、長度為2～10毫米的纖維、或由該纖維燒結而成的三維多孔結構整體式金屬纖維載體或三維多孔結構整體式金屬泡沫載體。

5.根據權利要求4所述的催化劑，其特征在于：所述金屬相載體的金屬骨架占所述金屬相載體的體積百分比為5～40%，余下的為孔隙率。

6.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：活性組分金屬氧化物M₁O為鎳和鐵的氧化物中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于：助劑金屬氧化物M₂O為鋁、鈰、鑭、鉬、錳、鎢、鎂、鈣、鈉、鉀的氧化物中的至少一種。

8.一種用于制備金屬相載體負載型催化劑的方法，包括如下步驟：

①用含鋁粉的懸濁液等體積浸漬金屬相載體并干燥使鋁粉顆粒分散在金屬相載體表面后，于550～650℃下使鋁粉顆粒與金屬相載體表層進行固-固合金化反應，得到表層合金化的金屬相載體；

②將步驟①制得的表層合金化的金屬相載體，在60℃以下的溫度下用濃度為5～20%的鹽酸或氫氧化鈉水溶液進行抽鋁處理，經沖洗、烘干，得到表層多孔化的金屬相載體；

③將步驟②制得的表層多孔化的金屬相載體，等體積浸漬于含活性組分M₁金屬元素的鹽和助劑組分M₂金屬元素的鹽的水溶液，經烘干后在300～600℃下焙燒，即得到所述的金屬相載體負載型催化劑。

9.根據權利要求8所述的催化劑方法，其特征在于，在所述金屬相載體表層合金化過程中，所述鋁粉的粒徑為1～10微米，鋁粉/金屬相載體的質量比為0.5～10/100。

10.將權利要求1所述的或根據權利要求8制備的金屬相載體負載型催化劑用作為一氧化碳或（和）二氧化碳加氫合成甲烷的反應的催化劑的用途。

11.將權利要求1所述或根據權利要求8制備的金屬相載體負載型催化劑的用作為甲烷制備合成氣的反應的催化劑的用途。

12.根據權利要求11所述的用途，其特征在于：所述甲烷制備合成氣的反應是甲烷-二氧化碳重整或甲烷自熱重整制備合成氣的反應。