[发明专利]一种甲烷水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲烷水蒸气重整制氢催化剂，其特征在于，其载体为以纳米棒形式存在的氧化铈，活性组分包括位于所述载体上的氧化镍纳米颗粒，基于所述催化剂的总质量，Ni的负载量为0.1-40％。

2.根据权利要求1所述的甲烷水蒸气重整制氢催化剂，其特征在于，所述催化剂中还掺杂镨Pr，基于所述催化剂的总质量，Pr的掺杂量为0-50％。

3.根据权利要求1所述的甲烷水蒸气重整制氢催化剂，其特征在于，所述载体纳米棒的长度为20-200nm；所述活性组分氧化镍纳米颗粒的尺寸为5-20nm。

4.一种权利要求1所述的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)通过水热晶化法制备氧化铈纳米棒；

(2)通过浸渍法在步骤(1)得到的氧化铈纳米棒上负载氧化镍。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤为：

(1A)将六水合硝酸铈水溶液和氢氧化钠溶液混合，搅拌，将混合溶液转移至水热晶化釜中，进行水热晶化；

(1B)水热晶化结束后，过滤收集固体，将其洗涤干燥后置于马弗炉中焙烧，焙烧后收集固体粉末为氧化铈纳米棒。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1A)中六水合硝酸铈、氢氧化钠的摩尔比为1:120；晶化温度为80-120℃；晶化时间为12-48h；步骤(1B)中用去离子水洗涤至中性，干燥温度为60-120℃，干燥时间为6-24h，焙烧温度400-600℃，焙烧时间2-4h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氧化铈纳米棒中还掺杂镨，制备中直接将六水合硝酸铈水溶液、六水合硝酸镨水溶液和氢氧化钠溶液混合；六水合硝酸铈与六水合硝酸镨的摩尔比为1:(0-1)。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的具体步骤为：配制六水合硝酸镍水溶液，然后将所述六水合硝酸镍水溶液滴加至氧化铈载体，干燥后焙烧，制得甲烷水蒸气重整制氢催化剂。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述六水合硝酸镍水溶液的浓度1-6mol/L；步骤(2)中在常温下放置6-24h后进行干燥，干燥温度60-120℃，干燥时间为6-24h，焙烧温度400-600℃，焙烧时间2-4h。

10.一种权利要求1所述的甲烷水蒸气重整制氢催化剂用于制备氢气的应用，其特征在于，该催化剂活化方法为：直接使用原料水蒸气处理1-60min进行活化；在所述催化剂中掺杂镨，以提高水蒸气原位活化效率，提高催化剂活性和稳定性。