[發(fā)明專利]一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911410693.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111111669A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝濤;徐凱迪;鄭浩野;楊伯倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/755
• 分類號(hào): B01J23/755;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/02;C01B3/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑，其特征在于，所述介孔光熱催化劑為Ni-介孔TiO₂催化劑，介孔光熱催化劑中Ni的質(zhì)量百分比為2％～8％。

2.如權(quán)利要求1所述的一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑，其特征在于，所述介孔光熱催化劑中TiO₂的孔徑范圍為4～9nm。

3.權(quán)利要求1或2所述的中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)配制濃度為0.01～0.2mol/L的十六烷基三甲基溴化銨模板劑溶液；

2)向十六烷基三甲基溴化銨模板劑溶液中添加鈦酸四正丁酯、冰醋酸，攪拌均勻，制得混合溶液A；將去離子水與異丙醇混合后，制得滴加液B；將滴加液B滴加至混合溶液A中，在密閉狀態(tài)下攪拌反應(yīng)直至產(chǎn)生乳白色凝膠，得到TiO₂凝膠；

3)將TiO₂凝膠老化處理至少48h后，經(jīng)過干燥、焙燒處理，制得孔徑可控的介孔TiO₂粉體；

4)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～1％的鎳鹽溶液，將步驟3)制得的介孔TiO₂粉體浸漬于鎳鹽溶液中，然后將浸漬處理后的產(chǎn)物經(jīng)干燥、焙燒處理，制得中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1)中，是采用醇類溶液作為溶劑配制十六烷基三甲基溴化銨模板劑溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中，將十六烷基三甲基溴化銨、鈦酸四正丁酯、冰醋酸及醇類溶劑按照(0.1～2)g：(1～15)g：(0.1～5)mL：(10～60)mL的用量比進(jìn)行溶液配制；將去離子水和異丙醇按照(1～10)：4的體積比配制滴加液B；混合溶液A和滴加B的體積比為1:1～100:1。

6.如權(quán)利要求3所述的一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，步驟4)中，介孔TiO₂粉體與鎳鹽溶液按照1g：(5～100)mL的用量比進(jìn)行混合。

7.如權(quán)利要求3所述的一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，步驟3)中，干燥是在100℃下處理至少1h，焙燒是在溫度為350～450℃的條件下，處理2～4h。

8.如權(quán)利要求3所述的一種中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑的制備方法，其特征在于，步驟4)中，干燥是在100℃下處理1～3h，焙燒是在450～600℃下處理4～6h。

9.權(quán)利要求1或2所述的中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑在光熱協(xié)同催化反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征在于，光熱協(xié)同催化反應(yīng)的溫度為400～600℃。

10.權(quán)利要求1或2所述的中高溫甲烷干重整的介孔光熱催化劑在聚光式中高溫太陽能甲烷干重整光熱協(xié)同催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的應(yīng)用。