[发明专利]钼改性镍铝合金复合材料的制备方法及其在自热重整制氢中的应用

说明书

本发明提供了一种钼改性镍铝合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)制备镍铝合金雷尼镍；B)将镍铝合金雷尼镍在钼源溶液中浸泡，洗涤、干燥，得到初始产物；C)将所述初始产物进行焙烧，得到钼改性镍铝合金复合材料。本申请还提供了钼改性镍铝合金复合材料在自热重整制氢中的应用。本申请提供的钼改性镍铝合金复合材料能够高质量催化苯自热重整制氢反应，并具有良好的活性、稳定性和选择性，寿命长，成本低廉，适用性广，为新型能源的开发与推广做出贡献。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，尤其涉及钼改性镍铝合金复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

当今社会，人们目光由重视经济发展逐渐转移至生态文明、低碳经济建设上来，污染小、分布广的新型能源正迎合社会的迫切需求，开发潜力巨大。其中，氢作为一种可再生二次能源，其质量能量密度极高，能源效率极优，在燃料电池中拥有较高地位。氢燃料电池在运行过程中，不仅不产生有毒有害气体，而且无任何碳排放量，拥有无可比拟的优势。

苯作为氢的载体，其六元芳环结构拥有高氢碳比和较高的能量密度，用以自热重整制取氢气成本低，工艺简单，拥有独特的优势。而苯自热重整制氢相应催化剂的选取则为重中之重。

现有自热重整制氢催化剂包括铂催化剂、铜基制氢催化剂、镍基催化剂和雷尼镍催化剂，但是上述催化剂仍有诸多缺点，具体为：铂催化剂虽然活性高，选择性强，拥有无可比拟的绝对优势，但其成本颇高，不利于开发成本较低的催化剂，难以在工业大规模生产中采用；而目前大量采用的铜基制氢催化剂虽然选择性良好，但稳定性弱，在高温时铜元素易被氧化，造成催化剂中毒；普通的镍基催化剂断碳-碳键能力强，维持生成氢所需的高碳-碳键裂解率，具有较好的稳定性，但其烷基化现象却十分明显，副反应产生大量烷烃；作为通用型催化剂，以镍铝合金为基础的雷尼镍催化剂被广泛应用，但同时存在催化活性、选择性欠佳、骨架易碎、稳定性差等明显缺点。综上，上述常用技术都无法实现苯自热重整制氢催化剂催化效率、活性、稳定性、选择性和成本方面的平衡。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种钼改性镍铝合金复合材料，该复合材料作为苯自热重整制氢的催化剂，具有高活性、稳定性和选择性。

有鉴于此，本申请提供了一种钼改性镍铝合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A）制备镍铝合金雷尼镍；

B）将镍铝合金雷尼镍在钼源溶液中浸泡，洗涤、干燥，得到初始产物；

C）将所述初始产物进行焙烧，得到钼改性镍铝合金复合材料。

优选的，所述镍铝合金雷尼镍的制备方法具体为：

将镍-铝合金粉碎后置于氢氧化钠溶液中，得到镍铝合金雷尼镍。

优选的，镍-铝合金中镍的含量为40~50wt%；所述氢氧化钠溶液的浓度为25~45wt%。

优选的，所述钼源溶液为钼酸铵溶液、标准钼溶液或钼酸钾溶液。

优选的，所述浸泡的温度为40~50℃，时间为24~48h。

优选的，所述镍铝合金雷尼镍与所述钼源溶液中的钼离子的摩尔比为（6.75~8.5）：1。

优选的，所述干燥的温度为90~110℃，时间为12~24h。

优选的，所述焙烧的升温速率为5~10℃/min，温度为300~500℃，时间为4~5h。

优选的，所述钼改性镍铝合金复合材料中钼的含量为3.5~5.8wt%。

本申请还提供了所述的制备方法所制备的钼改性镍铝合金复合材料在自热重整制氢中的应用。