[發(fā)明專利]一種甲醇重整催化劑及其制備和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611131468.X | 申請日： | 2016-12-09 |
| 公開（公告）號： | CN108607564B | 公開（公告）日： | 2021-08-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊林林;李印華;孫公權(quán);王素力 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 |
| 主分類號： | B01J23/83 | 分類號： | B01J23/83;B01J23/889 |
| 代理公司： | 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002 | 代理人： | 馬馳 |
| 地址： | 116023 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 甲醇 重整 催化劑 及其 制備 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供一種甲醇重整催化劑及其制備和應(yīng)用，所述甲醇重整催化劑采用靜電紡絲技術(shù)，選擇適宜的紡絲聚合物，添加可溶性銅鹽及輔助金屬鹽前驅(qū)體，通過合理控制前驅(qū)體鹽的添加順序及濃度，得到透明的紡絲溶液，然后通過靜電紡絲法得到聚合物/前驅(qū)體鹽復(fù)合纖維，再經(jīng)高溫焙燒，可制備銅系甲醇重整催化劑。本發(fā)明提出的方法簡單靈活，并且可以通過調(diào)變紡絲溶液中不同前驅(qū)體鹽，及金屬鹽比例來調(diào)變重整催化劑的組成，制備多樣銅系重整催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及甲醇重整技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫甲醇水蒸氣重整催化劑的制備方法。
背景技術(shù)
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是21世紀(jì)最有競爭力的高效清潔發(fā)電方式之一，但在向商業(yè)化邁進(jìn)的過程中，氫源問題異常突出，氫氣供應(yīng)的設(shè)計(jì)建設(shè)投資巨大，氫氣的貯存與運(yùn)輸技術(shù)以及氫的現(xiàn)場制備技術(shù)等還遠(yuǎn)落后于PEMFC的發(fā)展，氫源問題成為阻礙PEMFC廣泛應(yīng)用與商業(yè)化的重要原因之一。
甲醇作為液體燃料，因具有高能量密度，低碳含量，以及運(yùn)輸和貯存等優(yōu)勢成為制氫的理想燃料。甲醇作燃料制取氫氣有三種方法：甲醇分解制氫，甲醇水蒸氣重整制氫和甲醇催化氧化制氫。由于甲醇水蒸氣重整制氫產(chǎn)氣中氫氣含量高，并且CO含量相對較少，易凈化處理，使得甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)受到廣泛關(guān)注。
用于甲醇水蒸氣重整的催化劑主要有鎳系催化劑、銅系催化劑和貴金屬催化劑。鎳系催化劑穩(wěn)定性好，適用范圍廣，但其低溫活性不高且選擇性差；貴金屬催化劑以鈀(Pd)系催化劑為主，催化活性高，選擇性好，穩(wěn)定性強(qiáng)；銅系催化劑與貴金屬催化劑相比更經(jīng)濟(jì)，且選擇性和活性也不低，相關(guān)研究最多。目前使用的甲醇水蒸氣重整制氫催化劑大多采用甲醇合成催化劑，如Cu/ZnO/Al2O3催化劑或在此基礎(chǔ)上改性的催化劑，使用溫度大都是260～300℃。近年來，研究開發(fā)低溫甲醇水蒸氣重整催化劑得到廣泛關(guān)注，如果可以將甲醇水蒸氣重整的溫度降低，則有望將甲醇重整與高溫質(zhì)子交換膜燃料電池相結(jié)合實(shí)現(xiàn)內(nèi)部重整。澳大利亞西部大學(xué)的Lizhen Gao等人研究報(bào)道La2CuO4可以在較低溫度(150℃)下實(shí)現(xiàn)高效的甲醇轉(zhuǎn)化效率(J.Solid State Chem.,2006,179:2044.,J.Solid State Chem.,2008,181:7-13.)，他們借用單臂碳納米管(SWNTs)做模板，在SWNTs表面水熱合成La2CuO4，再經(jīng)高溫煅燒除去SWNTs，最后得到La2CuO4單晶納米纖維，在150℃下即可實(shí)現(xiàn)100％的甲醇轉(zhuǎn)化率，表明La2CuO4納米纖維甲醇重整催化劑的優(yōu)勢，但此方法需要制備SWNTs模板，再經(jīng)水熱合成，后續(xù)還要除去模板，工序有點(diǎn)復(fù)雜。
本發(fā)明借助靜電紡絲技術(shù)，提出一種制備納米纖維狀甲醇重整催化劑的方法。靜電紡絲技術(shù)是一種簡便經(jīng)濟(jì)的制備納米纖維材料的方法，通過選擇合適的前驅(qū)體鹽配比，用適宜的載體聚合物溶液，借助靜電紡絲技術(shù)，可以得到不同組分的納米纖維狀重整催化劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用靜電紡絲技術(shù)，選擇適宜的紡絲聚合物，添加可溶性銅鹽及輔助金屬鹽前軀體，通過合理控制前驅(qū)體鹽的添加順序及濃度，得到透明的紡絲溶液，然后通過靜電紡絲得到聚合物/前驅(qū)體鹽復(fù)合纖維，再經(jīng)高溫焙燒，可制備銅系甲醇重整催化劑。本發(fā)明提出的方法簡單靈活，并且可以通過調(diào)變紡絲溶液中不同前驅(qū)體鹽，及金屬鹽比例來調(diào)變重整催化劑的組成，制備多樣銅系重整催化劑。
一種甲醇重整催化劑的制備方法，包括以下步驟，
(1)靜電紡絲聚合物溶液的配制：所述靜電紡絲聚合物于所述溶液中的含量為7～15wt％；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，未經(jīng)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201611131468.X/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
