[发明专利]一种合成气制甲烷催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种合成气制甲烷催化剂的制备方法，2‑甲基咪唑、Zn(N0₃)₂·6H₂0、2‑甲基咪唑、CoCl₂、SBA‑15和十六烷基三甲基溴化铵为主要原料，采用核一壳结构,可有效结合ZIF‑8和ZIF‑67内外两种材料的性质,在这种结构中,ZIF‑8具有特殊性质的金属有机骨架材料被封装在ZIF‑67与之性质互补的金属有机骨架材料中,两种材料互相取长补短,可表现出任何一种单一材料所不具有的性质，发明的核壳复合型纳米催化剂用于合成气制甲烷反应，制备工艺简单,原料成本低,对合成气甲烷化反应具有较高的活性和选择性。

技术领域

本发明涉及一种合成气制甲烷催化剂的制备方法,属于催化剂技术领域。

背景技术

天然气作为一种高效环保的清洁能源备受人们的关注与依赖。近年来随着原油价格的不断上升，使得国内对天然气的需求日益增长，已经达到了供不应求的状态。天然气的不足已经在很大程度上制约了经济的发展，结合我国“富煤、贫油、少气”的资源结构，利用我国丰富的煤炭资源，发展以煤为原料，通过煤气化和甲烷化等技术手段合。成天然气能源具有广阔的应用前景。甲烷化技术是煤制合成气过程中的关键技术，其中直接甲烷化技术由于其工艺流程短，不经过粗煤气的净化过程，把煤气化过程和合成气甲烷化过程合二为一，可以有效的降低生产成本而受到广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成气制甲烷催化剂的制备方法，该催化剂能在低温条件下催化甲烷化反应,具有较高的活性和稳定性。

一种合成气制甲烷催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将450mg 2-甲基咪唑和750mg Zn (N0₃)₂· 6H₂0分别用30ml甲醇溶液进行溶解，得到

各自的甲醇溶液，2-甲基咪唑和Zn (N0₃)₂· 6H₂0物质的量之比为2.17：1；接着把2-甲基咪唑甲醇溶液和Zn (N0₃)₂· 6H₂0甲醇溶液搅拌混合均匀得到前驱体溶液，并进行磁力搅拌，磁力搅拌转速为800r/min;

步骤2、将上述的前驱体在室温下进行超声，所述超声功率为50W，时间为60min，出现白色沉淀，即得到白色固体颗粒的悬浊液;

步骤3、将850mg 2-甲基咪唑和150mg CoCl₂分别用2ml甲醇溶液进行溶解，得到各自的

甲醇溶液，2-甲基咪唑和CoCl₂物质的量之比为8. 96 ：1，接着把2-甲基咪唑甲醇溶液和CoCl₂甲醇溶液搅拌混合均匀得到前驱体溶液，并进行磁力搅拌，磁力搅拌转速为800r/min;

步骤4、将步骤2得到的白色悬浊液超声30min，再将其逐滴加入步骤3获得的前驱体溶液中，继续超声60min，超声功率为50W，得到紫色析出物;

步骤5、得到的析出物用甲醇溶液进行清洗三次，析出物和甲醇的比例为1 g: 30ml，经过离心、过滤、干燥制得核-壳结构的ZIF-8@ZIF-67。

步骤6、将15g ZIF-8@ZIF-67和35gSBA-15沸石材料干燥后，进行研磨粉碎，600目过筛，90℃下混合搅拌均匀,分散在乙醇一去离子水溶液中,加入14g十六烷基三甲基溴化铵在60℃水浴中搅拌4小时,超声分散30分钟,抽滤,洗涤,真空干燥至恒重,研磨,过筛即得核壳复合型甲烷化催化剂。