[发明专利]一种石墨烯气凝胶负载镍的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯气凝胶负载镍的催化剂在乙炔加氢制乙烯中的应用，其特征在于，该催化剂的制备方法包括以下步骤：

S1、将石墨粉通过改进的Hummers 法制备得出氧化石墨烯，将所述氧化石墨烯进行洗涤和冷冻干燥得到干燥的氧化石墨烯；

S2、将步骤S1处理后的氧化石墨烯与交联剂一起放入反应釜，水热反应一段时间后，经过冷却，离心洗涤，冷冻干燥得到石墨烯气凝胶，即为GA；所述交联剂为乙二胺四乙酸、维生素C、脲中的至少一种；

S3、将步骤S2处理后的石墨烯气凝胶配成一定浓度的水溶液，然后添加一定量的镍离子溶液，室温搅拌，静置一段时间后，在40-60℃条件下干燥12 h，得到干燥产物；

S4、将上述干燥产物在惰性气体的保护下煅烧 2-4 h，煅烧温度为 350-500℃，得到催化剂前驱体NiO-GA；

S5、将上述步骤S4制备的NiO-GA催化剂前驱体装入固定床反应器中，向反应器中通入10–50 ml/min的还原反应气，以升温速率为1-10℃/min升温至350-550 ℃还原1-3 h后，得到Ni-GA催化剂；

以质量百分比计，该Ni-GA催化剂包含以下组份：石墨烯气凝胶55~99%、镍 1~45%；

所述催化剂的比表面积在330m²/g~360 m²/g、孔体积在3.32cm³/g～4.23cm³/g；

该催化剂在乙炔加氢制乙烯中的应用条件：空速范围9000-12000h^-1，反应温度150-200℃。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述镍离子溶液为硝酸镍溶液、乙酸镍溶液、氯化镍溶液中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述还原反应气为氢气或一氧化碳，或两者的混合气。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述还原反应气为氢气或一氧化碳与惰性气体的混合气。

5.根据权利要求1至4 任一项所述的应用，其特征在于：

所述步骤S2中的水热反应条件为：100-200℃条件下反应5-20 h。