[发明专利]一种Ni掺杂ZnAl2

说明书

本发明属于甲烷干重整技术领域，具体涉及一种Ni掺杂ZnAl₂O₄/介孔LaFeO₃复合甲烷干重整催化剂及其制备方法。该制备方法的步骤包括：以六水合硝酸镧、九水合硝酸铁和柠檬酸为原料，碳微球为模板制备介孔LaFeO₃，然后以Zn(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O为原料，掺入Ni(NO₃)₂·6H₂O用水热在介孔LaFeO₃表面制备Ni掺杂ZnAl₂O₄得到Ni掺杂ZnAl₂O₄/介孔LaFeO₃复合甲烷干重整催化剂。本发明所述催化剂反应温度相对较低，稳定性强，不易结炭失活。

技术领域

本发明属于甲烷干重整技术领域，具体涉及一种ZnAl₂O₄/介孔LaFeO₃复合甲烷干重整催化剂及其制备方法。

背景技术

工业化的发展和人口的过快增长，导致大量温室气体被排放，使得全球气温升高，研究表示自1951年以来，全球的温度更是至少上升了0.8℃。在这样的大背景下，开发研究绿色、可持续的能源已是人们密切关注的事情；而捕获大气中的CO₂作为生产燃料和化学品的原料则是极具潜力的方法，它不仅可以抑制全球变暖问题，还带来了新的可用能源。CO₂的利用主要通过以下两种途径：一种是将CO₂作为制冷剂或溶剂等直接利用；另一种是通过光催化、电催化、热催化等方式，以CO₂为原料来生产高附加值化学品。

甲烷干重整(DRM)是一种消耗二氧化碳和甲烷两种温室气体，将其转化为有价值的碳氢化合物产品的方法。通过该反应，可以将高沼气和富CO₂天然气等具有高含量的CO₂和CH₄的气体转化为可以直接用作化学工业的燃料或原料的富氢合成气，具有极高的经济前景。然而甲烷干重整目前仍存在反应温度高，催化剂稳定性差，较低温度下催化剂表面积碳严重的问题。

发明内容

针对现有甲烷干重整催化剂反应温度高，易结炭失活的技术缺陷，本发明提供一种Ni掺杂ZnAl₂O₄/介孔LaFeO₃复合甲烷干重整催化剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种Ni掺杂ZnAl₂O₄/介孔LaFeO₃复合甲烷干重整催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将适量的六水合硝酸镧和九水合硝酸铁加入去离子水/无水乙醇混合液中，超声3-5min后再加入适量柠檬酸和碳微球，并在室温下搅拌10-15min后得到混合溶液；然后将混合溶液置于40-45℃水浴下搅拌至凝胶状，再将凝胶置于60-70℃的烘箱中干燥20-24h后充分研磨样品，研磨结束后将样品置于马弗炉中在730℃的温度下煅烧3-4h，冷却至室温后得到介孔LaFeO₃。