[發(fā)明專利]一種光熱催化一氧化碳加氫制備低碳烯烴用鎳基催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910789966.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112427041B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鐵銳;王元深
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;C07C1/04;C07C11/02;C10G2/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種光熱催化一氧化碳加氫制備低碳烯烴用鎳基催化劑，其特征在于，所述催化劑包括有單質(zhì)鎳納米顆粒及其載體氧化錳納米片；其中，單質(zhì)鎳納米顆粒與氧化錳納米片的重量比為(2～4):1.2；

其制備方法包括如下步驟：

S1：將鎳鹽、二價(jià)錳鹽溶解于去離子水中，與沉淀劑在pH為7.5～8.5的去離子水溶液中進(jìn)行自然沉降反應(yīng)3～5h，除去上清液，將沉淀產(chǎn)物離心洗滌、干燥，得前驅(qū)體材料；

S2：將前驅(qū)體材料研磨，以2～5℃·min^-1的升溫速率升溫到300～500℃，恒溫3～5h，自然降溫到室溫，得混合金屬氧化物；

S3：將混合金屬氧化物在氫氬混合氣氣氛中以2～5℃·min^-1升溫速率升溫到350～550℃，恒溫3～5h，然后切換至氮?dú)鈿夥眨匀唤禍氐绞覝兀吹盟鲦嚮呋瘎?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基催化劑，其特征在于，所述單質(zhì)鎳納米顆粒的粒徑為7-25nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基催化劑，其特征在于，所述單質(zhì)鎳納米顆粒的粒徑為11-17nm。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述光熱催化一氧化碳加氫制備低碳烯烴用鎳基催化劑的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟：

S1：將鎳鹽、二價(jià)錳鹽溶解于去離子水中，與沉淀劑在pH為7.5～8.5的去離子水溶液中進(jìn)行自然沉降反應(yīng)3～5h，除去上清液，將沉淀產(chǎn)物離心洗滌、干燥，得前驅(qū)體材料；

S2：將前驅(qū)體材料研磨，以2～5℃·min^-1的升溫速率升溫到300～500℃，恒溫3～5h，自然降溫到室溫，得混合金屬氧化物；

S3：將混合金屬氧化物在氫氬混合氣氣氛中以2～5℃·min^-1升溫速率升溫到350～550℃，恒溫3～5h，然后切換至氮?dú)鈿夥眨匀唤禍氐绞覝兀吹盟鲦嚮呋瘎?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，S1中鎳鹽和二價(jià)錳鹽溶解于去離子水中的總濃度為2～3mol·L^-1，所述鎳鹽和二價(jià)錳鹽的濃度比為(2～4):1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述S1中鎳鹽為六水合硝酸鎳或氯化鎳，所述二價(jià)錳鹽為六水合硝酸錳或氯化錳；所述沉淀劑為碳酸鈉。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述S3中氫氬混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為10％。

8.一種如權(quán)利要求1-3任一所述光熱催化一氧化碳加氫制備低碳烯烴用鎳基催化劑在光熱催化費(fèi)托反應(yīng)中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述光熱催化一氧化碳加氫制備低碳烯烴用鎳基催化劑用于光熱催化費(fèi)托反應(yīng)包括如下步驟：在透光的密閉反應(yīng)釜中加入鎳基催化劑，通入經(jīng)N₂稀釋后的合成氣，進(jìn)行全光譜光照，采用氣相色譜檢測(cè)產(chǎn)物隨時(shí)間的變化；所述合成氣為包括CO、H₂和N₂的混合氣體，所述CO、H₂和N₂的體積比為1:(2～4):1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述光熱催化費(fèi)托反應(yīng)的反應(yīng)溫度為130～210℃，所述反應(yīng)的壓強(qiáng)為0.18～0.25MPa。