[發(fā)明專利]一種甲醇裂解制氫用鎳基催化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410581761.0
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104383935B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范美強(qiáng);陳達(dá);柴文詳;田光磊;位攀;夏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學(xué)院
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J23/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲醇裂解制氫用鎳基催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

甲醇裂解具有價格低廉、儲存和運輸方便、安全等優(yōu)點，是制備氫氣的理想來源，甲醇裂解制氫如方程式1，甲醇裂解的氫氣生成速率和選擇性取決于催化劑的性質(zhì).它不僅要有高活性，還必須具有高選擇性，同時又要有良好的低溫活性和低廉價格。鎳合金如Ni₃Sn，Ni₃Fe是目前研究較廣的一類甲醇裂解催化劑，催化活性點具有很好的穩(wěn)定性。

CH₃OH→CO+2H₂????(1)

Penkova[A.Penkova，L.Bobadilla，S.Ivanova，M.I.Dominguez，F(xiàn).Romero-sarria，A.C.Roger，M.S.Centeno，J.A.Odriozola.Hydrogen?production?by?methanol?steam?reforming?on?NiSn/MgO-Al₂O₃catalyst：The?role?of?MgO?addition.Applied?Catalysis?A：General，2011，392：184-191.]通過年Ni離子和Sn離子浸入載體MgO-Al₂O₃，燒結(jié)，還原處理等獲得NiSn/MgO-Al₂O₃，該催化劑對甲醇重整具有很好的低溫催化活性和氫氣選擇性.但浸漬法制備的催化劑穩(wěn)定性差，催化劑活性中心易從載體表面脫落.該方法也無法制備單相Ni₃Sn合金，而是含Ni₃Sn，Ni，Sn等的NiSn混合物.Fan采用熔煉法制備了Ni₃Sn，該Ni₃Sn微米粉末在甲醇裂解過程中具有很好的氫氣選擇性；600℃，45h的甲醇裂解，氫氣的選擇性接近100％，并無絲毫衰退現(xiàn)象。Ni₃Sn粉末顆粒尺寸大，反應(yīng)初期催化活性較低，隨反應(yīng)時間延長，合金粉末的催化活性逐漸增加，通過微觀結(jié)構(gòu)分析顯示：Ni₃Sn具有很好的穩(wěn)定性，但合金粉末顆粒尺寸隨反應(yīng)時間延長而減小(Mei?Qiang?Fan，Ya?Xu，Junya?Sakurai，et?al.Catalytic?performance?of?Ni₃Sn?and?Ni₃Sn₂for?hydrogen?production?from?methanol?decomposition.Catal.Lett.，2014，33：843-849.)。該方法制備的單相Ni₃Sn需在高溫經(jīng)歷長時間催化過程才能達(dá)到較好的催化效果。Ni₃Fe合金相與Ni₃Sn存在相同的特征，活性點穩(wěn)定，但大尺寸顆粒的催化活性低，而小尺寸如納米級的顆粒卻難以通過常規(guī)方法獲得.

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種制備工藝簡單、操作簡便、活性高的甲醇裂解制氫用鎳基催化劑的制備方法，克服現(xiàn)有制備技術(shù)的缺陷。本發(fā)明制備的鎳基催化劑，以Al₂O₃，SiO₂，TiO₂，LiCoO₂一種為載體，擔(dān)載Na₂O，K₂O，Cs₂O，CaO，SrO，BaO中的一種，形成新的催化劑載體；然后與主催化劑Ni₃Sn或Ni₃Fe球磨混合，高溫?zé)Y(jié)，冷卻，敲碎、碾磨，獲得甲醇裂解制氫用鎳基催化劑；Ni₃Sn或Ni₃Fe具有很好的氫氣選擇性，分散在載體表面，顆粒尺寸小，合金催化活性高。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種甲醇裂解制氫用鎳基催化劑的制備方法其特征在于：

所述方法包括如下步驟：

1)、稱量一定質(zhì)量的催化劑載體，超生分散在助催化劑的堿有機(jī)溶液中，攪拌2～10h，烘干；

其中：催化劑載體粉末粒徑10～200nm；

2)、將步驟(1)的載體粉末與主催化劑合金粉末按一定比例混合；氬氣氣氛，機(jī)械球磨2～20h；

其中：主催化劑合金粉末粒徑1～100um；