用于碳同位素催化交换反应的催化剂及其制备方法和应用_2

文档序号:9406417阅读:来源:国知局
CO2。
[0046]实施例3
[0047]—种Ru/ γ -Al2O3催化剂,其中,负载物Ru的质量含量为2 %,该催化剂通过浸渍法制备而成,具体包括以下步骤:
[0048](I)将5g活性氧化铝载体置于400°C空气中活化6h后,置入等体积载体的1ml浓度为2被%的RuCl3溶液中,在常温下浸渍并搅拌12h,浸渍完成后继续在常温下老化24h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0049](2)将催化剂样品在800°C下焙烧4h,然后通入还原气体,在200°C下还原4h,即得到成品Ru/ γ -Al2O3催化剂。
[0050]将制备得到的成品Ru/ γ -Al2O3催化剂装入固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在350°C下反应,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.8%,转化率为82 %,且反应产物中没有CO2。
[0051]实施例4
[0052]—种Pt/ γ -Al2O3催化剂,负载物Pt的质量含量为2 %,其制备方法跟实施例1 一样,将制备得到的Pt/ γ -Al203催化剂装入固定床中,用12C18O丰度为2%的CO原料气体通过固定床,并在400°C下反应,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为0.5%,转化率为75%,且反应产物中没有CO2。
[0053]实施例5
[0054]—种Pd/C催化剂,负载物Pd的质量含量为10 %,其制备方法跟实施例1 一样,将制备得到的Pd/C催化剂装入流化床中,用12C18O丰度为2 %的CO原料气体通过流化床,并在200°C下反应,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为0.3%,转化率为85%,且反应产物中没有CO2。
[0055]实施例6
[0056]—种Fe/硅胶催化剂,负载物Fe的质量含量为10%,催化剂的制备方法跟实施例1 一样,将制备得到的Fe/硅胶催化剂装入流化床中,用12C18O丰度为10 %的CO原料气体通过流化床,并在450°C下反应,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.4%,转化率为86%,且反应产物中没有CO2。
[0057]实施例7
[0058]—种Ni/活性炭催化剂,负载物Ni的质量含量为0.1 %,催化剂的制备方法如下:
[0059](a)往1ml 1wt %的活性炭溶液中加入NiCl2,并使NiCl2添加量为活性炭添加量的Swt %,然后再40 °C下逐步加入氨水,直至PH = 7,使溶液完全沉淀,然后静置12h ;
[0060](b)取步骤(a)制得的沉淀物清洗至pH至7,得到催化剂粗品;
[0061](c)将催化剂粗品置于队中,于300°C下活化5h,然后通入还原气体,在100°C下还原6h,即得到成品催化剂。
[0062]将制得的Ni/活性炭催化剂置于流化床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过流化床,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过流化床,并在100°C下反应,催化剂空速为0.1/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为2.5%,转化率为75%,且反应产物中没有CO2。
[0063]实施例8
[0064]—种Cu/分子筛催化剂,其负载物为Cu和CuO的混合物,总含量为1wt %。催化剂的制备方法如下:
[0065](I)将5g分子筛置于300 °C空气中活化4h后,置入等体积载体的1wt %的Cu (NO3) 2溶液中,在常温下浸渍并搅拌15h,浸渍完成后继续在常温下老化20h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0066](2)将催化剂样品在600°C下焙烧5h,然后通入还原气体,在300°C下还原2h,即得到成品Cu/分子筛催化剂。
[0067]将制得的Cu/分子筛催化剂置于固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在375°C下反应,催化剂空速为10/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.5%,转化率为85%,且反应产物中没有CO2。
[0068]实施例9
[0069]—种Co/分子筛催化剂,其负载物为Co和Co2O3的混合物,总含量为0.1wt %。催化剂的制备方法如下:
[0070](I)将6g分子筛置于400 °C空气中活化3h后,置入等体积载体的0.1wt %的Co (NO3) 3溶液中,在常温下浸渍并搅拌10h,浸渍完成后继续在常温下老化30h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0071](2)将催化剂样品在700°C下焙烧4.5h,然后通入还原气体,在100°C下还原6h,即得到成品Co/分子筛催化剂。
[0072]将制得的Co/分子筛催化剂置于固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在425 °C下反应,催化剂空速为0.5/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.2%,转化率为88%,且反应产物中没有CO2。
[0073]实施例10
[0074]—种V/分子筛催化剂,其负载物V的含量为1.2wt%。催化剂的制备方法如下:
[0075](I)将6g分子筛置于350 °C空气中活化3.5h后,置入等体积载体的1.2被%的VCl2S液中,在常温下浸渍并搅拌12h,浸渍完成后继续在常温下老化24h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0076](2)将催化剂样品在650°C下焙烧5.5h,然后通入还原气体,在150°C下还原5h,即得到成品V/分子筛催化剂。
[0077]将制得的V/分子筛催化剂置于固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在425°C下反应,催化剂空速为1.5/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.0%,转化率为90%,且反应产物中没有CO2。
[0078]实施例11
[0079]—种Fe/ γ -Al2O3催化剂,其中,负载物为Fe和Fe 304的混合物,总的质量含量为5%,该催化剂通过浸渍法制备而成,具体包括以下步骤:
[0080](I)将1g γ-Α1203置于500°C空气中活化5h后,置入等体积载体的1ml浓度为4被%的FeCl3溶液中,在常温下浸渍并搅拌12h,浸渍完成后继续在常温下老化24h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0081 ] (2)将催化剂样品在750°C下焙烧5h,然后通入还原气体,在200°C下还原4h,即得到成品Fe/ γ -Al2O3催化剂。
[0082]将制备得到的成品Fe/ γ -Al2O3催化剂装入固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在350°C下反应,催化剂空速为8/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.4%,转化率为86%,且反应产物中没有CO2。
[0083]实施例12
[0084]—种Ni/ γ -Al2O3催化剂,其中,负载物为Ni和N1的混合物,总的质量含量为4%,该催化剂通过浸渍法制备而成,具体包括以下步骤:
[0085](I)将1g Y-Al2O3置于600°C空气中活化5h后,置入等体积载体的1ml浓度为2被%的NiCl2溶液中,在常温下浸渍并搅拌12h,浸渍完成后继续在常温下老化24h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0086](2)将催化剂样品在750°C下焙烧5h,然后通入还原气体,在200°C下还原4h,即得到成品Ni/ γ -Al2O3催化剂。
[0087]将制备得到的成品Ni/Y-Al2O3催化剂装入固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在350°C下反应,催化剂空速为6/min,反应产物经同位素质谱仪分析,12C18O的丰度为1.3%,转化率为87%,且反应产物中没有CO2。
[0088]实施例13
[0089]—种Ni/C催化剂,其中,负载物为Ni和N1的混合物,总的质量含量为4%,该催化剂通过浸渍法制备而成,具体包括以下步骤:
[0090](I)将1g活性炭置于100°C真空中干燥2h后,置入等体积载体的1ml浓度为2被%的NiCl2溶液中,在常温下浸渍并搅拌12h,浸渍完成后继续在常温下老化24h,然后取出浸渍物干燥,得到催化剂样品;
[0091 ] (2)将催化剂样品在750°C下焙烧5h,然后通入还原气体,在200°C下还原4h,即得到成品Ni/C催化剂。
[0092]将制备得到的成品Ni/C催化剂装入固定床中,用12C18O丰度为10%的CO原料气体通过固定床,并在3
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