[發明專利]一種Ni基雙金屬納米膠囊催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810712246.X
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108940287B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王長真;趙永祥;李海濤;仇媛;周瑋
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10;B01J35/02;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B3/40
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種Ni基雙金屬納米膠囊催化劑，其特征在于，由膠囊殼層和金屬內核組成；所述的膠囊殼層為氧化硅，所述的金屬內核為雙金屬鎳銅或鎳鈷顆粒；所述的納米膠囊催化劑中鎳銅或鎳鈷總含量在10~20 wt %，鎳銅或鎳鈷雙金屬顆粒粒徑在1~4 nm, 膠囊空腔(6.5~7.5) nm×(15~60) nm，膠囊殼層厚度5.5±3 nm；所述納米膠囊催化劑具有雙級孔道結構，其中，3~4 nm的孔來源于殼層的穿透孔道，12~15 nm的孔來源于膠囊中空體腔；

所述納米膠囊催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）稱取10~50 g表面活性劑于容器中，加入環己烷至100 mL，在40~60 ℃下加熱并攪拌；

（2）加入5~10 mL 1.5~2.0 mol/L的Ni-Co鹽混合溶液或Ni-Cu鹽混合溶液， Ni-Co或Ni-Cu的摩爾比為4~1:1，攪拌至混勻后，加入2~8 mL水合肼；

（3）老化0.5~24h后，加大攪拌轉速并加入15 mL的濃氨水和去離子水的混合溶液，之后緩慢加入7.5~15 mL TEOS；

（4）水解1~48 h后加入丙酮破乳，并離心；

（5）將上步的樣品在50~120 ℃下干燥12~24 h，然后在空氣氣氛下以1~5 ℃/min的速率在500~800℃進行煅燒；

步驟（1）所述的表面活性劑為聚氧乙烯（10）鯨蠟基醚、聚乙二醇單-4-壬基苯基醚中的一種或兩種；

步驟（3）中混合溶液中濃氨水的量為1~3 mL。

2.如權利要求1所述納米膠囊催化劑，其特征在于，步驟（2）中所述的Ni-Co鹽混合溶液為硝酸鎳和硝酸鈷的混合溶液、氯化鎳和氯化鈷的的混合溶液或乙酰丙酮鎳和乙酰丙酮鈷的混合溶液；所述的Ni-Cu鹽混合溶液為硝酸鎳和硝酸銅的混合溶液、氯化鎳和氯化銅的混合溶液或乙酰丙酮鎳和乙酰丙酮銅的混合溶液。

3.如權利要求1所述的納米膠囊催化劑在生物質氣重整反應中的應用。

4.如權利要求3所述的應用，所述生物質氣摩爾組成為CH₄ : CO₂ : N₂=1.1~1.4 : 1 :1~5。