催化剂及其制备方法_4

文档序号:9513814阅读:来源:国知局
4Ti04)稳定后,过滤、洗涤。同时,通过取少量正钛酸高温900°C煅烧,称取Ti02粉末的质量的方式计算该正钛酸浆料中所含打02的质量百分比。称取正钛酸浆料29.98g(以T1 2计)待用。
[0085]称量94.64g的草酸晶体(相当于2倍于正钛酸中T1jf尔总量),加入到上步正钛酸浆料内。加蒸馏水使总体积至400mL,将其加热至沸腾,用氨水将其pH值调至2.0,继续煮沸,煮沸45min后形成透明的草酸氧钛酸(?[T1(C204)2])溶液。
[0086]称取氯化钡84.92g,并加蒸馏水至850mL让其充分溶解。
[0087]当透明的草酸氧钛酸溶液形成后,在常温下,将上步所得的氯化钡溶液以10mL/min的速度加入至草酸氧钛酸透明溶液中,并在搅拌的情况下沉淀反应2h,获得草酸氧钛酸钡(BaTi0(C204)2.4H20)沉淀体系。
[0088]将偏钛酸(H2Ti04)缓慢加入到上步的草酸氧钛酸钡沉淀体系中,加入量为第一步所获得的正钛酸浆料(29.98g)的摩尔量的20% (以1102计)。
[0089]在草酸氧钛酸钡和偏钛酸的BaTi03-Ti02混合沉淀中加入一定量的醋酸镧(相当于醋酸稀土总量的60% )和醋酸铈(相当于醋酸稀土总量的40% ),醋酸稀土加入量为氯化钡晶体摩尔量的0.25%。同时加入硝酸镍溶液(称取硝酸镍溶于100mL蒸馏水中,硝酸镍称量为上步氯化钡摩尔量的28% ),充分搅拌。
[0090]将上步所得沉淀洗涤、抽滤得到滤饼,120°C下烘干后再在800°C下煅烧2h,得到催化剂载体。
[0091]采用常规浸渍法,将催化剂载体浸于余下的硝酸镍溶液中,马弗炉(120°C )中烘烤24h至干,再在空气中600°C?650°C条件下煅烧2h,经气流粉碎获得钛酸钡基催化剂。
[0092]本对比例所得钛酸钡基催化剂的成分组成按质量百分比计为:0.20%的La203、0.07%的Ce02、8.59%的N1,85.29%的BaTi03、5.85%的Ti02。虽然对比例所得钛酸钡基催化剂与实施例1的化学组成相同,但因稀土和镍是在载体BaTi03-Ti02沉淀形成后才加入的,所以催化活性组分的分散度和结构与实施例1?3不同。
[0093]检测结果表明:催化活性指标中,C02平均转化率为96.3%,CH4平均转化率为94.2%,积炭率为0.9%,明显差于实施例1?3。
【主权项】
1.稀土掺杂的Ni基BaT13_1102催化剂,其化学组成按质量百分比计为:La 203为0.15%?0.3%、Ce02S0.05%?0.15%、N1 为 7%?9%、BaT1 3为 80%?88%和 Ti02为 2.55%?10.8%o2.根据权利要求1所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: a、草酸氧钛酸溶液的制备:取浓Ti0S04S液在常温下用水稀释获得稀钛液,加氨水调整稀钛液的pH值为0.5?3,待沉淀完全后,过滤、洗涤,得到正钛酸沉淀;将草酸加入到上述正钛酸沉淀中,再加入水溶解,得到混合液,并保持混合液的浓度以Ti02计为0.7?1.3kg/L ;将上述混合液加热至沸腾,保持沸腾状态0.5?lh,得到草酸氧钛酸溶液;所述草酸的加入量为正钛酸沉淀(以打02计)摩尔总量的2倍;所述沸腾过程中加入氨水保持溶液pH值为1.5?2.5 ; b、稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液的制备:将氯化钡、硝酸镍、醋酸镧和醋酸铈混合均匀,加水溶解完全,得到稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液;所述氯化钡、硝酸镍与正钛酸沉淀(以打02计)的摩尔比为1: 0.15?0.25: 1 ;所述醋酸镧、醋酸铈与氯化钡的摩尔比为0.0005?0.002: 0.0005?0.002: 1,且醋酸镧与醋酸铈的摩尔量之和为氯化钡摩尔量的 0.1%?0.4% ; c、常温下,将上述稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液加入到步骤a所得的草酸氧钛酸溶液中,反应1.5?2.5h,获得稀土掺杂的Ni基草酸氧钛酸钡沉淀体系;所述稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液中氯化钡的摩尔量与草酸氧钛酸溶液(以1102计)的摩尔比为1: 1; d、将偏钛酸加入到上述稀土掺杂的Ni基草酸氧钛酸钡沉淀体系中,充分混合,然后洗涤沉淀、抽滤得到滤饼,滤饼经烘干后,再在750°C?850°C下煅烧2h,得到稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02载体;所述偏钛酸的加入量为步骤a所述正钛酸沉淀(以T1 2计)摩尔量的5%?35% ; e、将稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti0j^体在饱和硝酸镍溶液中浸渍20?60min,然后取出,经烘干后,再在空气中600°C?650°C条件下煅烧2h,最后经气流粉碎获得稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂;所述的饱和硝酸镍溶液中,硝酸镍与BaT1 3-Ti02载体中钛酸钡的摩尔比为0.05?0.10: 1。3.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤a中所述浓钛液的浓度以Ti02计为180?250g/L ;优选的,所述浓钛液的浓度以T1 2计为 210 ?230g/Lo4.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤a中所述稀钛液的浓度以Ti02计为100?160g/L ;优选的,所述稀钛液的浓度以T1 2计为 130 ?150g/L。5.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤a中所述稀钛液的pH值为1?2 ;所述混合液的浓度以Ti02计为0.9?1.lkg/L ;所述保持沸腾状态的时间为40?45min。6.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤b中所述醋酸镧与醋酸铈的摩尔量之和为氯化钡摩尔量的0.2%?0.3%。7.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤C所述稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液加入到草酸氧钛酸溶液中的速度为5?20mL/min ;优选的,所述稀土掺杂的Ni基氯化钡溶液加入到草酸氧钛酸溶液中的速度为10?15mL/min08.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤c所述的反应时间为1.9?2.lh。9.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaTi03-Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤d所述偏钛酸加入量为步骤a所得正钛酸沉淀(以1102计)摩尔量的20%?30%。10.根据权利要求2所述稀土掺杂的Ni基BaT13_Ti02催化剂的制备方法,其特征在于:步骤e所述浸渍时间为30?40min。
【专利摘要】本发明属于化工催化剂领域,具体涉及稀土掺杂的Ni基BaTiO3-TiO2催化剂及其制备方法。本发明要解决的技术问题是CH4-CO2催化重整制取合成气反应的催化剂容易失活、活性不高,使得CH4的平均转化率较低。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种稀土掺杂的Ni基BaTiO3-TiO2催化剂。所述稀土掺杂的Ni基BaTiO3-TiO2催化剂的化学组成按质量百分比计为:La2O3为0.15%~0.3%、CeO2为0.05%~0.15%、NiO为7%~9%、BaTiO3为80%~88%和TiO2为2.55%~10.8%。本发明还提供了上述稀土掺杂的Ni基BaTiO3-TiO2催化剂的制备方法。本发明提供的催化剂催化活性高,积炭率低,具有很好的高温稳定性,为CH4-CO2催化重整制取合成气反应的催化剂提供了新的选择。
【IPC分类】B01J23/83, C01B3/40
【公开号】CN105268446
【申请号】CN201510662862
【发明人】彭富昌, 邹建新
【申请人】攀枝花学院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月14日
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