[發(fā)明專利]一種低溫高活性Ni基催化劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110453840.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113145123B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏彬航;張智鶴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/83
• 分類號(hào): B01J23/83;C07C1/12;C07C9/04
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種低溫高活性Ni基催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法為連續(xù)共沉淀法，包括如下步驟：

（1）將0.002～0.060 mol 的活性金屬Ni的可溶鹽和0.002～0.060 mol的氧化物載體金屬M(fèi)的可溶鹽分別加入到50～250 ml的溶劑中，在溫度20～40 ℃下攪拌10～30 min溶解，配制得到混合金屬溶液；

（2）將0.05～0.40 mol的沉淀劑固體加入到100～250 ml的溶劑中，在溫度20～40 ℃下攪拌10～30 min溶解，配制得到沉淀劑溶液；

（3）將上述兩種溶液分別以5～50 ml/min的流速連續(xù)共沉淀，得到沉淀漿液；

（4）將共沉淀漿液攪拌1～5 min至均勻，以3000～6000 r/min的轉(zhuǎn)速離心2～5 min后，倒掉上清液，所得離心管中的沉淀再進(jìn)行洗滌操作，加入溶劑作為沉淀物的洗滌劑，將沉淀與溶劑攪拌混合均勻，重復(fù)上述離心操作和洗滌步驟2～5次，得到沉淀物，

（5）將充分洗滌后的沉淀物在80～150 ℃下干燥10～15 h，干燥后進(jìn)行研磨5～20min，將所得粉末在420～450 ℃煅燒1～4 h，得到催化劑NiO-MO-x，其中，x為投料中載體金屬M(fèi)與Ni的摩爾比，x = 0.01～10，所述催化劑由活性金屬Ni和氧化物載體組成，活性金屬Ni在催化劑中的質(zhì)量百分比為10～90 wt%，所述活性金屬Ni與氧化物載體分散均勻且存在較強(qiáng)的相互作用，

所述的步驟（1）中配置的混合金屬溶液中，活性金屬Ni的濃度為0.001～1 mol/L，

所述的步驟（1）的載體金屬M(fèi)為Ce、La、Eu、Zr、Sm中的一種或多種以任何比例組合，

所述的步驟（2）配成的沉淀劑溶液的濃度為混合金屬溶液中總的金屬離子濃度的1～5倍，沉淀劑濃度為0.5～0.625 mol/L。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）的活性金屬Ni的可溶鹽為乙酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳中的一種或多種以任何比例組合。

3.如權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）的載體金屬M(fèi)的可溶鹽為氯化鹽、乙酸鹽或硝酸鹽。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）、步驟（2）和步驟（4）使用的溶劑為無(wú)水乙醇或者去離子水，三個(gè)步驟使用的溶劑相同。

5.如權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所用的沉淀劑為草酸、碳酸銨或氫氧化鈉。

6.一種采用權(quán)利要求1所述的方法制得的低溫高活性Ni基催化劑的應(yīng)用，其特征在于將低溫高活性Ni基催化劑用于二氧化碳甲烷化過(guò)程中，具體過(guò)程為：

將低溫高活性Ni基二氧化碳甲烷化催化劑放入甲烷轉(zhuǎn)化爐中，二氧化碳甲烷化的條件如下：甲烷轉(zhuǎn)化爐中二氧化碳體積空速為10000～120000 h^-1，H₂與CO₂之間的摩爾比為20～2000，反應(yīng)溫度為200～400 ℃，壓力為1～5 bar。