[發(fā)明專利]一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107051573A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉涵;李昆強(qiáng);楊延鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號: B01J29/035
• 分類號: B01J29/035
• 代理公司: 杭州千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 朱如松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，關(guān)于鎳基催化劑的研究不斷，大量的研究報(bào)道了通過將催化劑載體的金屬鹽浸漬到含鎳粒子的溶液中，經(jīng)干燥、焙燒、研磨后制得活性組分為Ni的負(fù)載型催化劑，雖然Ni基催化劑具有很好的活性，但活性組分Ni在高溫反應(yīng)條件下容易燒結(jié)，從而導(dǎo)致催化劑的活性很快下降；催化領(lǐng)域中，氧化鈰作為催化載體已逐漸嶄露頭角，良好的吸附性、熱穩(wěn)定性使其在催化反應(yīng)中可以增強(qiáng)催化劑的功能，提高催化效率；SBA-15是一種優(yōu)秀的介孔材料，被廣泛應(yīng)用于催化、分離、生物及納米材料等領(lǐng)域，其具有很高的比表面積，能夠很大程度提高催化劑活性組分的分散度，又因其水熱穩(wěn)定性很高，能使得催化劑的熱穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。

傳統(tǒng)的逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑有銅基催化劑和二氧化鈰催化劑，但二氧化碳由于熱力學(xué)穩(wěn)定性和動力學(xué)惰性，傳統(tǒng)的催化劑使其難以高效活化，且抗還原性和穩(wěn)定性較差；現(xiàn)有文獻(xiàn)中常規(guī)方法制備的Ni/SBA-15催化劑，低Ni含量時(shí)活性較低，高鎳含量時(shí)易產(chǎn)生大顆粒Ni導(dǎo)致甲烷化副反應(yīng)，同時(shí)存在Ni分散度低，催化劑活性差等缺點(diǎn)，因此，有必要開發(fā)新的用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑。

P123是一種三嵌段共聚物，全稱為：聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物，其分子式為：PEO-PPO-PEO，是一種非離子表面活性劑，目前在SBA-15的合成中，被作為模版劑使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑及其制備方法,采用本發(fā)明的制備方法制備得到的Ni/SBA-15催化劑，具有Ni分散度高、含鎳量低、Ni組分粒徑小等優(yōu)點(diǎn)，能夠高效催化逆水煤氣變換反應(yīng)，在700℃條件具有較好的活性、選擇性和穩(wěn)定性。

一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑，其含量組分如下：

Ni1-2％

SBA-1598-99％

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑，其含量組分如下：

Ni1％

SBA-1599％

一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑的制備方法，其包括以下步驟：

1)將Ni(NO₃)₂.6H₂O和P123置于去離子水中，磁力攪拌至完全溶解；

2)將SBA-15加入到步驟1)中所得溶液中，室溫?cái)嚢栉剑?/p>

3)將步驟2)吸附后所得的溶液水浴加熱蒸發(fā)至稠狀；

4)將步驟3)中所得稠狀物烘干干燥，將烘干后的樣品在馬弗爐中焙燒，所述焙燒程序包括升溫、保溫及冷卻。

作為優(yōu)選，所述步驟1)的Ni(NO₃)₂.6H₂O與P123的質(zhì)量比為500:100。

作為優(yōu)選，所述步驟1)中P123與去離子水的質(zhì)量比為1:2000。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中SBA-15的加入質(zhì)量與步驟1)中P123的質(zhì)量比為100:1。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中吸附時(shí)間為10-15h。

作為優(yōu)選，所述步驟3)中水浴加熱溫度為50℃-70℃。

作為優(yōu)選，所述步驟3)的干燥溫度為100℃-120℃，干燥時(shí)間為2h-3h。

作為優(yōu)選，所述步驟4)焙燒程序升溫速度1℃/min；保溫溫度500℃-650℃；保溫時(shí)間4h。

作為優(yōu)選，所述SBA-15采用水熱法制備得到。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑的制備方法，其包括以下步驟：

1)將Ni(NO₃)₂.6H₂O和P123置于去離子水中，磁力攪拌至完全溶解，其中Ni(NO₃)₂.6H₂O:P123:去離子水＝5:1:2000；

2)將SBA-15加入到步驟1)中所得溶液中，室溫?cái)嚢栉剑渲蠸BA-15:P123＝100:1；

3)將步驟2)吸附后所得的溶液水浴加熱蒸發(fā)至稠狀；

4)將步驟3)中所得稠狀物烘干干燥，將烘干后的樣品在馬弗爐中焙燒，所述焙燒程序包括升溫、保溫及冷卻。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，一種用于逆水煤氣變換反應(yīng)的催化劑的制備方法，其包括以下步驟：

1)采用水熱法制備得到SBA-15；