[发明专利]乙醇水蒸气重整制氢多级孔Beta分子筛、Ni型催化剂制备方法

说明书

本发明涉及多级孔分子筛和该分子筛制备的催化剂，具体为多级孔Beta分子筛及其Ni型催化剂制备方法，解决孔道结构单一，利用率低，未能完全开放，仅起吸附作用，易烧结团聚失活，形成积碳的问题，方案：去离子水、偏铝酸钠NaAlO₂、双模板剂搅拌得澄清溶液，加入气相二氧化硅搅拌，移入聚四氟乙烯容器，反应釜恒温加热静态晶化冷却，经过干燥高温煅烧后，取四水合碳酸镍溶，氯化铵，氨水于去离子水搅拌，加入分子筛搅拌，水热合成一定时间后，洗涤抽滤保留固体产物，干燥。所制备的多级孔Beta分子筛富含微介孔双相高度联通孔道结构，所制备的催化剂为类核壳结构催化剂，获得高收益率。

技术领域

本发明涉及多级孔分子筛以及该分子筛制备的催化剂的制备方法，具体为乙醇水蒸气重整制氢多级孔Beta分子筛、Ni型催化剂制备方法。

背景技术

目前，以化石燃料为基础的不可再生原料的蒸汽重整技术(本质上是天然气)是最常用的技术，但这忽略了环境影响的后续成本。氢能是无污染和可再生性的“绿色”能源。利用生物乙醇水蒸气重整制氢拥有单位能量高、含氢量高、无毒、易储运等优势而成为近年来关注的热点。

采用非贵金属镍作为活性金属用于乙醇水蒸气重整制氢具有活性较高，可用性广，性能优良且成本低的特点。现有镍基催化剂通常存在易烧结而失活的特点，这一特点限制了镍负载型催化剂的推广。如何提高镍抗烧结成为当前亟待解决的问题。通过提高镍金属的分散度和减小镍金属的粒度可提高镍基催化剂的抗烧结能力，然而不论采用何种催化剂载体都不可避免的采用浸渍的方式或者离子交换的方式将活性金属负载在载体表面，虽然在一定程度上实现了提高镍分散度和减小镍粒度的目的，但是金属镍始终只是通过静电引力与载体相结合，这就不可避免的影响催化剂的使用寿命。另一方面，载体在乙醇重整制氢反应过程中也起到至关重要的影响，主要涉及活性位，表面积，传质效率的问题。近年来，多级孔分子筛由于其水热稳定性良好，孔道结构丰富，表面积大的特点备受关注。但是由于分子筛中孔道结构被自身平衡阳离子以及后期活性金属覆盖，影响其孔道的利用率。

因此，设计制备一种合适的模板剂来合成晶内微-介孔结构连通的多级孔分子筛并充分利用多级孔分子筛的孔道，同时建立活性金属与载体以化学键的方式结合并应用于生物乙醇水蒸气重整制氢，实现非贵金属型催化剂的高效利用是十分有必要的。

发明内容

本发明解决分子筛存在孔道结构单一，孔道结构利用率不高，孔道未能完全开放，分子筛骨架仅能起到物理吸附反应介质，镍基催化剂易烧结团聚失活，催化过程中容易通过反应介质游走造成积碳的问题，提供一种孔道结构多样，孔道开放程度高的多级孔Beta分子筛，并以此分子筛为载体通过水热法将活性金属以化学键结合力的方式引入分子筛表面骨架中，制备一种类核壳结构催化剂，实现乙醇水蒸气重整高收益率。

本发明是通过以下操作步骤实现的：乙醇水蒸气重整制氢多级孔Beta分子筛制备方法，包括以下操作步骤：