有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及氢气利用，具体涉及一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、能源是人类社会发展的基础，当今的能源体系主要以煤、石油、天然气等传统化石能源为主，且具有环境污染、能量利用效率低、不可再生等缺点，因此寻找可再生的绿色能源成为当今能源发展的重中之重。氢能作为清洁的二次能源，能够代替部分传统的化石能源，广泛的用于燃料电池汽车，能源存储等技术领域。

2、目前来说，储氢技术是制约氢能发展的瓶颈。在不同的储氢技术中，有机液体储氢技术是目前最有前景的储氢方式之一。有机液体储氢的原理是借助不饱和有机液体与氢气的可逆反应来实现氢气的储存和释放，常用的储氢载体主要包括咔唑、甲苯、二苄基甲苯、n-乙基咔唑、n-甲基咔唑等。其中n-乙基咔唑由于其较低的脱氢温度和较高的储氢容量而备受关注。

3、有机液体储氢技术目前面临着脱氢速率慢、脱氢反应温度高、催化剂寿命低，副反应多，产品氢气纯度不高等问题。目前贵金属催化剂能够比较成熟的应用于有机液体储氢的脱氢过程，很大程度上解决了上述问题，但贵金属催化剂依然面临着活性金属负载量高，cn106964346a、cn 114700084 a 分别公布了使用贵金属脱氢催化剂和贵金属与非贵金属结合的脱氢催化剂，但其贵金属的负载量都在1wt%以上，催化剂的使用成本过高。因此降低贵金属的使用量，降低催化剂的使用成本成为目前储氢技术发展的重点研究方向。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的有机液体储氢技术中脱氢过程使用的贵金属负载量高，催化剂成本较高的问题。提供一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。该脱氢催化剂用于有机液体储氢材料脱氢，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种有机液体储氢材料脱氢催化剂，该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，

3、第一活性金属含量为0.1-1.0wt%，选自贵金属中的至少一种；

4、第二活性金属含量为3-25wt%，选自ni和/或co；

5、助剂金属含量为0.2-5wt%，选自cu和/或sn。

6、本发明第二方面提供一种本发明所述的脱氢催化剂的制备方法，该方法包括：

7、（1）将含第一活性金属源、第二活性金属源、助剂金属源、有机添加剂的溶液与载体接触浸渍，干燥得到前驱体；

8、（2）对所述前驱体焙烧后在含h2气氛中还原，或在含h2气氛中对前驱体进行还原；

9、所述有机添加剂选自乙二醇、柠檬酸、edta、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，以载体用量为基准，有机添加剂的用量为5-25wt%。

10、本发明第三方面提供一种本发明所述的脱氢催化剂在有机液体储氢材料脱氢中的应用。

11、通过上述技术方案，本发明采用贵金属和非贵金属结合的方式，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。推测通过加入有机添加剂和金属助剂改善了活性金属的分布以及载体与活性金属组分的作用力，降低贵金属的使用量。

技术特征：

1.一种有机液体储氢材料脱氢催化剂，其特征在于，该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，

2.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，所述贵金属选自钌、铑、和钯中的至少一种；和/或

3.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，所述载体选自氧化铝、氧化硅和氧化铈中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，

5.权利要求1-4中任意一项所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，

7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述的脱氢催化剂的制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，

9.权利要求1-4中任意一项所述的脱氢催化剂在有机液体储氢材料脱氢中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述有机液体储氢材料选自n-丙基咔唑、n-乙基咔唑、n-甲基咔唑、咔唑、n-正丙基咔唑、n-异丙基咔唑和n-正丁基咔唑中的一种或多种，优选为n-乙基咔唑；和/或

技术总结
本发明涉及氢气利用技术领域，具体涉及一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，第一活性金属含量为0.1‑1.0wt%，选自贵金属中的至少一种；第二活性金属含量为3‑25wt%；选自Ni和/或Co；助剂金属含量为0.2‑5wt%，选自Cu和/或Sn。本发明采用贵金属和非贵金属结合的方式，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：北京海望氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15