[发明专利]一种负载型均匀镍钴合金催化剂及其制备方法在审
申请号: | 201810218758.0 | 申请日: | 2018-03-16 |
公开(公告)号: | CN108380218A | 公开(公告)日: | 2018-08-10 |
发明(设计)人: | 李达林;宋凯;施泽敏;宛春生;许淑萍 | 申请(专利权)人: | 福州大学 |
主分类号: | B01J23/755 | 分类号: | B01J23/755;B01J35/02;B01J35/10;C01B3/40 |
代理公司: | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人: | 蔡学俊 |
地址: | 362801 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镍钴合金 催化剂 合金纳米粒子 负载型 制备 甲烷二氧化碳重整反应 层状复合氢氧化物 复合氧化物载体 焙烧 合成气催化剂 氧化物固溶体 催化活性 高度分散 高温氢气 共沉淀法 纳米粒子 烃类重整 原位生成 载体表面 抗积碳 前驱体 粒子 还原 合成 金属 表现 | ||
1.一种负载型均匀镍钴合金催化剂,其特征在于:采用共沉淀法合成Ni–Co–Mg–AlLDHs层状复合氢氧化物作为前驱体,经焙烧处理得到Mg(Ni, Co, Al)O氧化物固溶体,再经高温氢气还原制得Ni–Co/Mg(Al)O合金催化剂;镍钴合金纳米粒子均匀分散在Mg(Al)O复合氧化物载体表面。
2.一种制备如权利要求1所述的负载型均匀镍钴合金催化剂的方法,其特征在于:具体步骤如下:
a、镍钴镁铝层状复合氢氧化物单源前驱体的合成:镍钴镁铝层状复合氢氧化物采用共沉淀法制得,在转速为800转/分钟搅拌下,将Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O的混合溶液用滴液漏斗以30滴/分钟的速度逐滴加入到Na2CO3溶液中,同时将沉淀剂NaOH溶液以35滴/分钟的速度缓慢滴入Na2CO3溶液中;整个沉淀过程在室温下进行,维持pH = 10 ± 0.5;滴加完毕后继续搅拌1 h,然后静置24 h,过滤并用去离子水多次洗涤至 pH = 7 ± 0.2为止,于100℃烘干12 h,得到镍钴镁铝层状复合氢氧化物前驱体,记为Ni–Co–Mg–Al LDHs;
b、Ni-Co合金催化剂的制备:将a 步骤所得Ni–Co–Mg–Al LDHs置于马弗炉,经过高温焙烧得到Mg(Ni, Co, Al)O氧化物固溶体;然后将Mg(Ni, Co, Al)O固溶体在H2氛围中还原,得到Ni–Co/Mg(Al)O催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种负载型均匀镍钴合金催化剂的制备方法,其特征在于:n(Ni2++Co2++Mg2+): n(Al3+)的摩尔比值为3:1;Ni:Co摩尔比值为3:1~1:3;金属Ni和Co的总质量百分含量为12 wt%。
4.根据权利要求2所述的一种负载型均匀镍钴合金催化剂的制备方法,其特征在于:a步骤中沉淀剂NaOH溶液的浓度为2 mol/L,NaOH摩尔用量与Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O的摩尔用量之和的比值为2:1。
5.根据权利要求2所述的一种负载型均匀镍钴合金催化剂的制备方法,其特征在于a步骤中Na2CO3 溶液,Na2CO3用量为Al(NO3)3·9H2O的摩尔用量的1/2,溶于100 mL去离子水中,作为底液。
6.根据权利要求2所述的一种负载型均匀镍钴合金催化剂的制备方法,其特征在于:b步骤中Ni–Co–Mg–Al LDHs的焙烧温度为800 ℃,焙烧气氛为空气,升温速率为3℃/min。
7.根据权利要求2所述的一种负载型均匀镍钴合金催化剂的制备方法,其特征在于:b步骤中Mg(Ni, Co, Al)O固溶体的还原温度为800 ℃,H2的流速控制为30 mL/min,升温速率为10℃/min。
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