50 °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。
[0093]实施例14
[0094]一种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:
[0095](I)将1g活性炭置于120°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；
[0096](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。
[0097]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。
[0098]实施例15
[0099]一种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:
[0100](I)将1g活性炭置于110°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；
[0101 ] (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。
[0102]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。
[0103]实施例16
[0104]—种Ni/活性炭催化剂，负载物Ni的质量含量为0.5%，催化剂的制备方法如下:
[0105](a)往1ml 0.1wt %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80 °C下逐步加入NaOH溶液，直至PH = 9，使溶液完全沉淀，然后静置24h ；
[0106](b)取步骤(a)制得的沉淀物清洗至pH至7，得到催化剂粗品；
[0107](c)将催化剂粗品置于队中，于600°C下活化3h，然后通入还原气体，在300°C下还原2h，即得到成品催化剂。
[0108]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2.1 %，转化率为79%，且反应产物中没有CO2。
[0109]实施例17
[0110]—种Ni/活性炭催化剂，负载物Ni的质量含量为0.5%，催化剂的制备方法如下:
[0111](a)往1ml 5wt %的活性炭溶液中加入NiCl2，并使NiCl2添加量为活性炭添加量的0.1wt %,然后再60 °C下逐步加入NaOH溶液，直至PH = 8，使溶液完全沉淀，然后静置16h ；
[0112](b)取步骤(a)制得的沉淀物清洗至pH至7，得到催化剂粗品；
[0113](c)将催化剂粗品置于队中，于450°C下活化4h，然后通入还原气体，在200°C下还原4h，即得到成品催化剂。
[0114]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2.1 %，转化率为79%，且反应产物中没有CO2。
[0115]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于碳同位素催化交换反应的催化剂，该催化剂由载体和负载物组成，其特征在于，所述的负载物选自Pt、N1、Pd、Fe、Ru、Cu、Co、V中的金属或者金属氧化物中一种或几种的混合，负载物的含量为0.1?10wt%，所述的载体选自活性氧化铝、硅胶、分子筛或活性炭中的一种或几种的混合。2.一种如权利要求1所述的用于碳同位素催化交换反应的催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法为浸渍法，包括以下步骤: (1)将载体预处理活化后，置入等体积载体的负载物盐溶液中，在常温下浸渍并搅拌10?15h，浸渍完成后继续在常温下老化20?30h，然后取出浸渍物干燥，得到催化剂样品; (2)将催化剂样品在500?800°C下焙烧4?6h，然后通入还原气体，在100?300°C下还原2?6h，即得到成品催化剂。3.根据权利要求2所述的一种用于碳同位素催化交换反应的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(I)中的载体预处理活化为:当载体为活性氧化铝时，置于400?600°C空气中活化4?6h ;当载体为分子筛时，在300?400°C下活化3?4h ;当载体为活性炭时，在100?120°C下真空干燥2h ； 步骤(I)中负载物盐溶液为负载物的氯化物溶液或硝酸盐溶液，其浓度为0.1?1wt % ; 步骤⑵中所述的还原气体为CO或h2。4.一种如权利要求1所述的用于碳同位素催化交换反应的催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法还可以是共沉淀法，包括以下步骤: (a)往载体溶液中加入负载物盐，然后在40?80°C下逐步加入碱液沉淀剂，直至PH=7?9，使溶液完全沉淀，然后静置12?24h ; (b)取步骤(a)制得的沉淀物清洗至pH至7，得到催化剂粗品； (c)将催化剂粗品置于队中，于300?600°C下活化3?5h，然后通入还原气体，在100?300 °C下还原2?6h，即得到成品催化剂。5.根据权利要求4所述的一种用于碳同位素催化交换反应的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述的载体溶液的浓度为0.1?10wt%，所述的负载物盐为负载物的氯化物或硝酸盐，其添加量为载体量的0.1?1wt % ;所述的碱液沉淀剂为氨水或氢氧化钠溶液。6.一种如权利要求1所述的用于碳同位素催化交换反应催化剂用于CO同位素催化交换反应。7.一种如权利要求6所述的用于碳同位素催化交换反应催化剂的应用，其特征在于，所述的CO同位素催化交换反应包括以下步骤: 将催化剂装入催化反应床中，然后将具有难分离12C18O的13CO原料气体通入催化反应床，经反应后使12C18O含量降低，并得到具有易分离的12C16O的13CO产品。8.一种如权利要求7所述的用于碳同位素催化交换反应催化剂的应用，其特征在于，所述的反应温度为100?500°C，催化剂的空速为0.1?10/min。9.一种如权利要求8所述的用于碳同位素催化交换反应催化剂的应用，其特征在于，所述的反应温度为350?450°C。10.一种如权利要求7所述的用于碳同位素催化交换反应催化剂的应用，其特征在于，所述的催化反应床为固定床或流化床。
【专利摘要】本发明涉及一种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，该催化剂由载体和负载物组成，其特征在于，所述的负载物选自Pt、Ni、Pd、Fe、Ru、Cu、Co、V中的金属或者金属氧化物中一种或几种的混合，负载物的含量为0.1～10wt％，所述的催化剂通过浸渍法或共沉淀法制备而成，该催化剂主要用于CO同位素催化交换中。与现有技术相比，本发明具有反应温度低、12C18O转化率高等优点。
【IPC分类】B01J23/44, B01J23/745, B01J23/42, B01D59/28, B01J23/46, B01J23/75, B01J23/22, B01J37/16, B01J23/72, B01J23/755, C01B31/18
【公开号】CN105126835
【申请号】CN201510657013
【发明人】龙磊, 李虎林, 周建跃, 吉永喆, 姜永悦, 田叶盛, 蔡扬
【申请人】上海化工研究院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月12日