[发明专利]一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器,其特征在于，所述膜反应器包括支撑体和可用来负载渗透性选择组份、催化活性组份、助催化组份、促进剂且可涂覆于支撑体且形成膜的碳材料,所述支撑体以γ-三氧化二铝、耐高温的不锈钢、烧结合金、金属钯、氧化铝-氧化锆-氧化钛中的一种或二种组分的复合陶瓷为支撑体材料,所述催化活性组份至少包括一种过渡金属、稀有金属或相应的金属氧化物，所述碳材料包括碳纳米管、碳纤维、活性炭、碳分子筛、石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器,其特征在于,所述膜反应器包括由含5～10％(w/w)金属钯分散在多孔的γ-三氧化二铝陶瓷圆管为支撑体，含活性组分钴10～30％(w/w)与钼5～20％(w/w)、含助催化组分镧1～10％(w/w)及含促进剂钾1～5％(w/w)嵌入于经预处理的碳纳米管中且涂覆于支撑体内壁的膜厚度为10nm～1μm、膜孔径为0.20～10nm所构成的无机碳纳米膜。

3.根据权利要求1述的一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器,其特征在于,所述膜反应器包括采用纯γ-三氧化二铝陶瓷圆管为支撑体，含有渗透选择性的5～10％(w/w)金属钯、催化活性的5～20％(w/w)金属钌、含助催化组分镧1～10％(w/w)及含促进剂钾1～5％(w/w)嵌入于经预处理的碳纳米管中且涂覆于支撑体内壁的膜厚度为10nm～1μm、膜孔径为0.20～10nm所构成的无机碳纳米管复合膜。

4.根据权利要求1所述的一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器,其特征在于,所述支撑体和在支撑体内形成的膜管可以采用圆管式、平板式、中空纤维式、管壳式、卷式、螺旋式、波纹片中的一种形式。

5.根据权利要求4所述的一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器,其特征在于,所述膜反应器内可以包含多根支撑体，每个支撑体内的膜可被制成单通道圆管，或圆形或异形的多通道圆管。

6.一种MOCVD制程含氨尾气制氢的催化渗透性膜反应器的制备方法,其特征在于，

1)通过喷浸渍煅烧法、雾沉积法、溶胶-凝胶法或固体颗粒烧结法中的一种方法，制备以γ-三氧化二铝、耐高温的不锈钢、烧结合金、金属钯、氧化铝-氧化锆-氧化钛中的一种或二种组分的复合陶瓷为支撑体材料的支撑体；

2)通过醇热溶-焙烧法、等体积浸渍或沉积沉淀法中的一种方法，将载渗透性选择组份、催化活性组份、助催化组份、促进剂中的至少一种组分嵌入于经预处理的碳纳米管、碳纤维、活性炭、碳分子筛、石墨烯中的一种碳材料，所述催化活性组份至少包括一种过渡金属、稀有金属或相应的金属氧化物；

3)将步骤2)中的碳材料涂覆或者喷涂于步骤1)中的支撑体。