[发明专利]一种蠕虫状CuNi/Al2

说明书

本发明属于先进纳米催化材料的合成及催化应用领域，具体涉及一种蠕虫状CuNi/Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂、其制备方法及应用，制备方法包括以下步骤：步骤1、将水溶性的铝盐溶于水得到铝盐溶液；步骤2、按照一定的Cu、Ni、Al摩尔比将氢氧化镍和氢氧化铜加入到铝盐溶液中，搅拌得到均匀的混合溶胶；步骤3、将混合溶胶在一定温度下烘一段时间得到混合干凝胶；步骤4、将混合干凝胶在一定温度和氢气气氛下焙烧还原得到蠕虫状CuNi/Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂。本发明的制备方法操作简单，原料价格低廉大大降低了成本。制备的CuNi/Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;催化剂具有高的CO转化率和CHsubgt;4/subgt;选择性，具有优异的寿命。

技术领域

本发明属于先进纳米催化材料的合成及催化应用领域，具体涉及一种蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂、其制备方法及应用。

背景技术

催化甲烷化的过程是一个放热的过程，在实际的工业生产过程中，高浓度一氧化碳甲烷化反应过程中会放出大量热，反应器升温大，很容易造成催化剂烧结，积碳，从而导致催化剂活性和寿命大大降低。基于此，工业过程对于甲烷化催化剂的要求具备高温抗烧结，抗积碳和高寿命，这对催化剂的设计是一个很大的挑战。目前，可应用于甲烷化的催化剂有很多种，其中镍基负载型催化剂由于其高的性价比，受到了更多的关注。到目前为止，具有各种微观结构的镍基负载型催化剂被开发出来，但是它们大都无法同时解决高温抗烧结，抗积碳和高寿命的要求。丁维平等人的专利(申请号:201310294941.6)报道称，通过对镍基催化剂进行改性修饰可以在一定程度上提高抗烧结性和抗积碳性能。但是目前制备改性镍基负载型催化剂方法大都是常规的水热法，沉淀法，混合法等。李峰等人的专利(申请号：201710025434.0)报道了一种利用水热方法制备的铜修饰的花状镍基/氧化铝催化剂该方法步骤繁琐，不利于大规模制备。倪宇杰等人的专利(申请号：201210463923.1)报道了一种水热共沉淀的方法制备的镍铜复合氧化物催化剂，并将其用于催化次氯酸钠分解，其方法同样存在合成步骤相对繁琐，且制备过程中需要用到强碱，因此该方法也不利于大规模制备。王慧等人的专利(申请号：201710112085.6)沉淀法制备一种负载型铜镍催化剂，并将其用作二氧化碳和二甲胺加氢制备DMF的催化剂，其制备过程中需要用到浓氨水或者可产生氨的尿素，因此该方法对环境不友好。黄帮义的专利(申请号：201610555282.0)报道了一种利用超声混合的方法制备的铜镍负载型催化剂，并将其用于石油树脂的加氢，由于其使用的方法为物理混合，因此所得催化剂的活性组分分散度较差。以上的分析显示，目前报道的改性镍基负载型催化剂的依然存在着制备方法繁琐，低效，分散度较差的问题，结合以上分析，用一种新颖且简单的方法得到具有高分散度，活性组分粒径小，甲烷化活性高，催化剂寿命长的改性镍基催化剂仍然是一个很大的挑战。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂的制备方法，制备的蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂具有高的CO转化率和CH₄选择性，在高温500℃下可以连续使用100h，催化选择性几乎不衰减，具有优异的寿命。

本发明的目的之二在于提供一种蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂。

本发明的目的之三在于提供一种蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂的应用。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种蠕虫状CuNi/Al₂O₃催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将水溶性的铝盐溶于水得到浓度为0.25-1mol/L的铝盐溶液；