[發明專利]一種甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201910961515.0
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110767916A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 張丁;石愛民;陳筱林;朱玉坤
• 申請（專利權）人: 力行氫能科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/92
• 代理公司: 37296 德州沃杰知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 程成

本發明提供了一種甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，(1)載體的制備：制得MoS₂?TiO₂?ZnO納米復合基體；2)甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備：將一定質量MoS₂?TiO₂?ZnO納米復合基體分散于去離子水中，向其加入一定質量的貴金屬化合物鹽溶液，所述貴金屬化合物的貴金屬含量占所述催化劑的質量分數為0.01wt％～10.0wt％之間，然后用汞燈或者氙燈或金鹵燈進行照射，照射30?60min后，過濾，在60?80℃干燥即可制得貴金屬/MoS₂?TiO₂?ZnO催化劑。該方法延長了催化劑的壽命，不僅提高了催化劑的活性與穩定性，而且提高了氫氣產率與甲醇轉化率。

技術領域

本發明涉及甲醇水蒸氣重整制氫領域，具體涉及一種甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法。

背景技術

燃料電池作為新能源系統，面臨的根本問題是降低制造成本，提高運行可靠性及使用壽命。其中，移動氫燃料電池技術已成為燃料電池走向市場的瓶頸之一。利用醇類、汽油等化石原料進行小規模便攜式制氫是氫燃料電池成功走向應用所面臨的一個核心問題。甲醇水蒸氣重整制氫是近年來發展較快的制氫方法，該方法與傳統電解法、烴類蒸汽轉化法相比，具有操作方便、原料易得、工藝流程短、反應條件溫和、副產物少等優點。

目前市場上的所有甲醇制氫催化劑無論是銅催化劑或貴金屬催化劑以及其他催化劑都有自身的活性溫度，或者在200-300℃，或者在350-450℃，或者在400℃以上，因此在溫度分布不均勻的系統中應用市場上的催化劑時就會產生催化活性低，催化劑效率的結果。即市場上的催化劑在非均溫的系統中應用就會有局限性。

常用的甲醇水蒸氣重整制氫催化劑一般可分為兩類：一類是銅基等非貴金屬催化劑；一類是鉑族等貴金屬催化劑。常見的鉑/鈀族等貴金屬催化劑的制備需要將氧化鋁、氧化鋅等載體浸漬在含有貴金屬鹽的溶液中，然后烘干焙燒后再在高溫下使用氫氣將貴金屬單質還原出來；或者使用含有硼氫化鈉等還原劑的溶液還原。上述還原過程復雜且危險性較高，成本也較高。

傳統貴金屬催化劑的制備過程中需要在高溫氫氣或者含有還原劑的溶液體系中將貴金屬以單質的形式還原出來，過程復雜且危險性較高。為了克服上述現有技術的缺點。本發明的目的在于提供一種甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種復合甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種甲醇水低溫重整制氫催化劑的制備方法，包括以下步驟，

(1)載體的制備：

(1.1)分別配制5-20mol·L^-1的NaOH溶液400-500mL，1-5g/L的醋酸鋅甲醇溶液，所述NaOH溶液與醋酸鋅甲醇溶液按照體積比5：(1-10)混合，在上述溶液中加入25-100g/L鈦白粉粉末，在40-80℃下攪拌1h～3h，取出冷卻,靜置；然后加入氫氟酸溶液，所述氫氟酸溶液的質量分數為20-40％，加入的氫氟酸的量與醋酸鋅的摩爾比為2：(1-2)；然后將混合物轉移至500-1000mL的內襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中，擰緊反應釜，將反應釜放置在150-200℃的鼓風干燥箱內保溫36-60h進行水熱反應，反應完成后用0.05-0.2mol·L^-1的HCl溶液酸洗置換多次得到納米復合纖維，然后用去離子水洗至中性，離心，烘干。將烘干后的納米復合纖維置于坩堝中，于箱式電阻爐中350-800℃焙燒4-8h即可制得TiO₂-ZnO納米復合纖維；