[發明專利]一種SiO2包裹的核殼結構催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410272950.X
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104056633A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 劉世斌;王俊文;丁傳敏;高曉峰;韓玉林;張紅軍
• 申請（專利權）人: 太原理工大學;山西汾西礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C01B3/40;C01B3/36
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

1.一種SiO₂包裹的核殼結構催化劑的制備方法，其特征在于是一種用于甲烷部分氧化制合成氣的SiO₂包裹的Ni/ZrO₂@SiO₂核殼結構催化劑的制備方法， 該方法將活性組分鎳與可抗積碳的ZrO₂共沉淀，并將其納米粒子包裹在穩定的SiO₂膠囊內，得到同時實現抗燒結和抗積碳目的SiO₂包裹的Ni/ZrO₂@SiO₂核殼結構催化劑，具體制作步驟如下：

步驟一、采用共沉淀方法制備NiO/ZrO₂納米粒子

1）稱取1~10g可溶性金屬鎳鹽和1~10g可溶性金屬鋯鹽，將其溶解在100ml去離子水中，制成鎳鹽和鋯鹽混合溶液；

2）稱取1~10g聚乙二醇和1~10g氫氧化鈉溶于去離子水中，制成母液；

3）在機械攪拌下，向母液中滴入混合溶液；室溫攪拌1-3 h，離心收集所得沉淀，并用去離子水、乙醇各洗兩次；

4）將步驟3）得到的沉淀在空氣中50~100℃下干燥12-24 h，在300~800℃下焙燒5-10 h得到NiO/ZrO₂納米粒子；

步驟二、SiO₂包裹的核殼結構催化劑的制備

1）稱取1~2 g步驟1）得到的NiO/ZrO₂納米粒子置于100~300ml無水乙醇中，加入1~2 g聚乙烯吡咯烷酮，攪拌12~24 h，得到備用的混合溶液；

2）向備用的混合溶液中加入10~30ml氨水，超聲振蕩30~60min；

3）向步驟2）得到溶液加入0.1~1ml可溶性硅源和5~10ml無水乙醇，將混合溶液超聲振蕩1~3 h，離心收集產物;

4）將步驟3）離心收集產物進行水洗和乙醇清洗；

5）將步驟4）清洗產物于空氣中80~100℃干燥12-24 h，然后置于馬弗爐中于500~800℃下焙燒5-10 h，冷卻至室溫得到NiO/ZrO₂@SiO₂催化劑；

6）NiO/ZrO₂@SiO₂催化劑經氫氣還原得Ni/ZrO₂@SiO₂核殼結構催化劑。

2.按照權利要求1所述一種SiO₂包裹的核殼結構催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性硅源為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯。

3.按照權利要求1所述一種SiO₂包裹的核殼結構催化劑的制備方法，其特征在于可溶性金屬鎳鹽為硝酸鎳、醋酸鎳、氯化鎳、乙酰丙酮鎳或堿式碳酸鎳；可溶性金屬鋯鹽為硅酸鋯、乙酸鋯或氯化鋯。

4.按照權利要求1所述一種SiO₂包裹的核殼結構催化劑的制備方法，其特征在于只將Ni(NO₃)₂ ·6H₂O加入到去離子水中充分溶解，后續制備方法與步驟1）步驟2)相同，得到Ni@SiO₂催化劑。