M-SiO2催化剂、其制备方法及其在甲烷二氧化碳重整中的应用与流程

文档序号:12327379阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于甲烷二氧化碳重整的M-SiO2催化剂,其中字母M代表Ni或NiCo,其特征在于,所述催化剂是以镍或钴镍合金粒子为核、二氧化硅为壳层的球状核壳结构催化剂,其中镍或钴镍的质量百分比含量为5~15wt%,二氧化硅的质量百分比含量为85~95wt%。

2.一种根据权利要求1所述的用于甲烷二氧化碳重整的M-SiO2催化剂的制备方法,其中字母M代表Ni或NiCo,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

a.将镍源溶液,或者镍源和钴源溶液,与表面活性剂的C6-C10环烷烃溶液混合后,加入水合肼并搅拌均匀;

b.将上述溶液放置于恒温水浴槽中,加入硅源和氨水水解;

c.水解后加入异丙醇终止反应,得到的沉淀物用异丙醇进行离心洗涤,洗涤后的样品经干燥后,放入马弗炉中进行焙烧,得到粉末;

d.焙烧后的粉末经氢气还原,即制得球状核壳结构催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤a中,所述镍源为硝酸镍、氯化镍、乙酸镍或硫酸镍,所述钴源为硝酸钴、氯化钴、乙酸钴或硫酸钴,所述镍源溶液、或镍源和钴源溶液中镍或钴的浓度为0.1~1.0摩尔每升,加入量为0.5~5毫升;所述表面活性剂为聚乙二醇十六烷基醚(n=10)、聚乙二醇十六烷基醚(n=15)或聚乙二醇十六烷基醚(n=20),与环己烷混合后配成的溶液中所述表面活性剂浓度为0.1~0.5摩尔每升,该混合溶液的加入量为10~30毫升;所述水合肼的浓度大于31.0摩尔每升,其加入量为0.1~1毫升,搅拌至少30分钟。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述恒温 水浴温度为45~55℃;所述硅源为原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯或原硅酸四丙酯;所述硅源和所述氨水的加入顺序为:先加入所述硅源,搅拌5分钟后再加入所述氨水;所述硅源加入量为1~6毫升,所述氨水的浓度为13.2~14.8摩尔每升,其加入量为0.75~4.5毫升,水解时间为10~300分钟。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤c中,用所述异丙醇进行离心洗涤时,所述异丙醇的加入量为20-50毫升,离心转速为2000转每分钟,离心洗涤2~3次;所述样品干燥温度为60~100℃,干燥时间为12-24小时;焙烧温度为500-700℃,焙烧时间为2-4小时。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤d中,所述粉末经氢气还原,还原温度为750℃,还原时间为2小时。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的制备方法,其特征在于,在750℃进行的甲烷二氧化碳重整反应中,甲烷转化率65~85%,二氧化碳转化率75~90%。

8.根据权利要求2-6中任意一项所述的制备方法,其特征在于,在750℃进行的甲烷二氧化碳重整反应中,氢气与一氧化碳的摩尔比范围为0.9~1.0。

9.权利要求2-6中任意一项所述的制备方法,其特征在于,在750℃进行的甲烷二氧化碳重整反应中,甲烷和二氧化碳转化率的稳定性超过200小时。

10.用权利要求2-6中任意一项所述的方法制得的M-SiO2催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的应用。

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