Pt/SiC催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于催化领域，具体涉及一种催化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，为了满足日益增加的天然气需求，保证国内能源安全，减轻环境污染和提高煤炭的能量利用率，煤制合成天然气技术受到了极大的关注.煤制天然气主要包括煤气化、粗煤气变换、合成气净化和甲烷化等步骤，其中高性能甲烷化催化剂的研发最为关键。合成气甲烷化是强放热过程，在工艺上通常加入水蒸气来降低温升和抑制积碳，这要求催化剂具有高的活性和稳定性。镍基催化剂活性较高，成本相对较低，与其它金属相比具有更好的甲烷选择性，是研究和应用最广泛的甲烷化催化剂。但是，目前报道的甲烷化催化剂大都以氧化物为载体，其导热性较差，大量的反应热容易积累在床层局部区域从而形成热点，极易引发催化剂烧结，严重情况下甚至会促使甲烷裂解积碳.采用导热性好的耐高温载体材料来制备催化剂，可以减少床层的局部热积累，降低局部温升，是解决上述问题的有效方法之一。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述问题，提供一种以碳化硅为载体的Pt金属催化剂。
[0004]为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的:
[0005]Pt / SiC催化剂SiC为载体、金属Pt为活性成分，其中Pt在催化剂中的质量百分含量为5% -10%。其制备方法主要包括如下步骤:
[0006]I)制备SiC载体；
[0007]2)配置Pt金属溶液；
[0008]3)将等量的Pt金属溶液浸溃到SiC载体上，在100-200°C的条件下干燥6-10h，然后在500-800°C H2中还原处理3-6h，得到负载于碳化硅上的Pt催化剂。
[0009]在本发明中，优选地，所述碳化硅载体为粉末状，目数为30-80目，通过等量的硅粉和活性碳粉加入去离子水直接化合反应合成，然后在100-15(TC的条件下干燥24h，并在1200-1500°C的条件下煅烧2-4h得到。
[0010]在本发明中，优选地，所述Pt金属溶液为硝酸钼或氯化钼溶液，浓度为0.5_2mol / L0
[0011]因为SiC具有导热性高、热稳定性好、机械强度高和耐化学腐蚀等优良特性，特别适用于高温、强放热/吸热和有腐蚀性介质存在的反应体系，所以通过本发明的方法制备的催化剂，具有如下有益效果:
[0012]I)催化剂具有很好的导热性能和机械性能，可以避免甲烷化反应过程中热点的出现，同时具有很好的抗磨损能力，极大地延长了催化剂的寿命。
[0013]2)此催化剂具有较好的稳定性；
[0014]3)此催化剂的工艺过程简单，而且需时短，能耗低。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016]I)将20克的硅粉与20克活性碳粉混合加入去离子水搅拌，在100°C下干燥24h，然后在1200°C下煅烧4h得SiC载体，磨碎筛分，取目数为40的SiC粉末20g备用；
[0017]2)将硝酸钼溶于去离子水中制得浓度为1.5mol / L的硝酸钼溶液20ml ；
[0018]3)将步骤I)的SiC粉末加入步骤2)中的溶液中，然后在100°C下干燥6h，并在H2环境中，温度为500°C的条件下还原4h，得到Pt / SiC催化剂，其中Pt占催化剂的质量百分比为8%。
[0019]实施例2
[0020]I)将50克的硅粉与50克活性碳粉混合加入去离子水搅拌，在120°C下干燥24h，然后在1400°C下煅烧3h得SiC载体，磨碎筛分，取目数为80的SiC粉末40g备用；
[0021]2)将硝酸钼溶于去离子水中制得浓度为0.5mol / L的硝酸钼溶液40ml ；
[0022]3)将步骤I)的SiC粉末加入步骤2)中的溶液中，然后在100°C下干燥6h，并在H2环境中，温度为800°C的条件下还原3h，得到Pt / SiC催化剂，其中Pt占催化剂的质量百分比为9%。
[0023]实施例3
[0024]I)将40克的硅粉与40克活性碳粉混合加入去离子水搅拌，在110°C下干燥24h，然后在1500°C下煅烧2h得SiC载体，磨碎筛分，取目数为60的SiC粉末30g备用；
[0025]2)将硝酸钼溶于去离子水中制得浓度为1.0mol / L的硝酸钼溶液30ml ；
[0026]3)将步骤I)的SiC粉末加入步骤2)中的溶液中，然后在120°C下干燥6h，并在H2环境中，温度为600°C的条件下还原6h，得到Pt / SiC催化剂，其中Pt占催化剂的质量百分比为7.5%。
[0027]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.Pt / SiC催化剂，其特征在于，所述催化剂以SiC为载体、金属Pt为活性成分，其中Pt在催化剂中的质量百分含量为5% -10%。
2.根据权利要求1所述的Pt/ SiC催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)制备SiC载体； 2)配置Pt金属溶液； 3)将等量的Pt金属溶液浸溃到SiC载体上，在100-200°C的条件下干燥6-10h，然后在500-8000C H2中还原处理3-6h，得到负载于碳化硅上的Pt催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种Pt/ SiC催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化硅载体为粉末状，目数为30-80目，通过等量的硅粉和活性碳粉加入去离子水直接化合反应合成，然后在100-150°C的条件下干燥24h，并在1200-1500°C的条件下煅烧2_4h得到。
4.根据权利要求2所述的一种Pt/ SiC催化剂的制备方法，其特征在于，所述Pt金属溶液为硝酸钼或氯化钼溶液，浓度为0.5-2mol / L0
【专利摘要】本发明公开了一种Pt／SiC催化剂及其制备方法，属于化学催化剂领域。该催化剂以以SiC为载体、金属Pt为活性成分，其中Pt在催化剂中的质量百分含量为5％-10％。因为SiC具有导热性高、热稳定性好、机械强度高和耐化学腐蚀等优良特性，特别适用于高温、强放热／吸热和有腐蚀性介质存在的反应体系，所以通过本发明的方法制备的催化剂具有很好的导热性能和机械性能，可以避免甲烷化反应过程中热点的出现，同时具有很好的抗磨损能力，极大地延长了催化剂的寿命。同时催化剂具有较好的稳定性；而且工艺过程简单，而且需时短，能耗低。
【IPC分类】C10L3-08, B01J27-224
【公开号】CN104667952
【申请号】CN201310672256
【发明人】林南
【申请人】林南
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日