[发明专利]一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂，其特征在于：是由载体及负载其上的碳化镍铟组成，具有如下通式：InNi₃C_0.5/ZT，其中：InNi₃C_0.5表示碳化镍铟，ZT表示载体，InNi₃C_0.5在负载型碳化镍铟催化剂中所占的质量百分数为1～40％，余量为载体ZT所占的质量百分数；所述ZT的材质为金属、合金、碳化物、碳、氮化物、氧化物中的至少一种；所述金属为镍、铝、铜、钛中的任意一种，所述合金为不锈钢、铁铬铝、铝合金、白铜、黄铜中的任意一种；所述碳化物为碳化硅、碳化钨、碳化钼、碳化锆中的任意一种；所述碳为活性炭、石墨碳、石墨烯中的任意一种；所述氮化物为氮化硼、氮化硅、氮化钛、氮化钨、氮化钼中的任意一种；所述氧化物为碱土金属、硼、铝、镓、铟、硅、镧系稀土金属、钛、锆、锌、锰、钨、钒、锡、铌的氧化物中的任意一种；所述ZT的形态结构为泡沫、纤维、纤维毡、丝、丝网、片、箔、管、颗粒中的任意一种。

2.一种制备权利要求1所述的负载型碳化镍铟催化剂的方法，其特征在于：先在载体ZT上负载镍铟的复合氧化物，制得催化剂前驱体，然后对催化剂前驱体进行还原碳化处理，即得所述的负载型碳化镍铟催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述催化剂前驱体的制备包括如下步骤：

1)采用水热法在载体ZT上原位生长草酸镍或氢氧化镍，制得负载型镍基催化剂前体，记为：草酸镍或氢氧化镍/ZT；

2)用含铟离子的水溶液对所制备的负载型镍基催化剂前体进行等体积浸渍处理，然后进行清洗和干燥，再在200～600℃下焙烧0.5～12小时，即得所述催化剂前驱体，记为：In₂O₃-NiO/ZT。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中采用水热法在载体ZT上原位生长草酸镍的具体操作如下：将载体ZT浸没在含氯化铵和草酸的水溶液中，在50～250℃下于高压反应釜中反应0.5～36小时，冷却后取出，然后进行清洗和干燥，即得在载体ZT上原位生长有草酸镍的负载型镍基催化剂前体，记为：草酸镍/ZT，其中ZT的材质为镍或白铜。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中采用水热法在载体上原位生长氢氧化镍的具体操作如下：将载体ZT浸没在含氯化铵和镍盐的水溶液中，在50～180℃下反应0.5～36小时，冷却后取出，然后进行清洗和干燥，即得在载体ZT上原位生长有氢氧化镍的负载型镍基催化剂前体，记为：氢氧化镍/ZT。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述催化剂前驱体的制备包括如下步骤：用分别含镍离子和铟离子的水溶液分步浸渍载体，或用同时含镍离子和铟离子的混合水溶液共浸渍载体；然后进行清洗和干燥，再在200～600℃下焙烧0.5～12小时，即得所述催化剂前驱体，记为：In₂O₃-NiO/ZT。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述催化剂前驱体的制备包括如下步骤：将镍的氧化物和/或氢氧化物与铟的氧化物和/或氢氧化物及载体ZT混合研磨后，在200～600℃下焙烧0.5～12小时，即得所述催化剂前驱体，记为：In₂O₃-NiO/ZT。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述还原碳化处理包括如下步骤：将催化剂前驱体置于氢气与含碳气体形成的混合气氛中，于300～800℃下进行还原碳化处理0.5～10小时，即得所述的负载型碳化镍铟催化剂，记为InNi₃C_0.5/ZT。

9.一种权利要求1所述的负载型碳化镍铟催化剂的应用，其特征在于：以所述的负载型碳化镍铟催化剂用作逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的催化剂。