[發明專利]一種鎳/氧化鈰催化劑的制備方法與應用

有效

• 申請號: 202210317708.4
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114733528B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 趙華華;張文正;丑凌軍;宋煥玲;趙軍;楊建;閆亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/00;B01J37/08;C01B3/40
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

1.一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：先在還原性氣氛中，對鎳/氧化鈰催化劑于750℃進行還原處理3?h；然后將甲烷和二氧化碳連續輸入設置有鎳/氧化鈰催化劑的管式反應器中，于溫度為600~800℃、空速為15000~60000?h^-1的條件下進行反應，生成一氧化碳和氫氣；該鎳/氧化鈰催化劑的制備方法，包括以下步驟：

⑴室溫下，將鈰鹽溶液、堿性沉淀劑溶液按1：1~1：2的體積比混合，攪拌10~30?min后轉移至反應釜中反應，所得產物A經去離子水洗滌、離心、干燥，即得堿式碳酸鈰前驅體；所述堿性沉淀劑溶液是指將堿性沉淀劑溶于水，得到濃度為0.9~1.5?mol/L的混合液；所述堿性沉淀劑為碳酸銨、碳酸氫銨、尿素中的任意一種或兩種以上的組合；

⑵室溫下，將所述堿式碳酸鈰前驅體溶于濃度為2.25~2.6?mol/L的氫氧化鈉溶液中，緩慢滴入鎳鹽溶液，滴畢繼續攪拌30~40?min，于20~25℃老化2~4天，得到產物B；所述堿式碳酸鈰前驅體、所述氫氧化鈉溶液、所述鎳鹽溶液三者的摩爾比為1:?225~260:?0.02~0.18；

⑶所述產物B依次經洗滌、離心、真空干燥、焙燒，即得鎳/氧化鈰催化劑。

2.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑴中鈰鹽溶液是指將鈰鹽溶于水，得到濃度為0.1~0.2?mol/L的混合液；所述鈰鹽為氯化鈰、硝酸鈰中的任意一種或兩種的組合。

3.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑴中反應釜的反應條件是指溫度為60~80℃，反應時間為18~24h。

4.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑴中干燥的條件是指溫度為80~100℃，時間為18~24?h。

5.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑵中鎳鹽溶液是指將鎳鹽溶于水，得到濃度為0.05~0.28?mol/L的混合液；所述鎳鹽為氯化鎳、硝酸鎳、乙酸鎳、硫酸鎳中的任意一種或兩種以上的組合。

6.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑶中真空干燥的條件是指溫度為65℃，時間為8~12?h。

7.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述步驟⑶中焙燒的條件是指焙燒溫度為600~800℃，時間為2~4h。

8.如權利要求1所述的一種鎳/氧化鈰催化劑在甲烷二氧化碳干重整反應中的應用，其特征在于：所述鎳/氧化鈰催化劑中鎳元素含量為0.5wt%~5.0wt%。