[发明专利]一种萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂，其特征在于，所述萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂中Ni的质量百分含量为5~10 wt%；

所述萤石型支撑体为YSZ、GDC或SDC；所述YSZ中Y₂O₃ /ZrO₂摩尔比为3~12 %；所述GDC中Gd2O₃ /CeO₂摩尔比为10~30 %；所述 SDC中Sm₂O₃/CeO₂摩尔比为20~30%；

所述的Ni基纤维催化剂的制备方法，采用以下步骤：

步骤1：称取镍盐、稀土金属、溶剂以及聚合物混合后加热搅拌，形成静电纺丝前驱体溶液；

步骤2：将步骤1制备的静电纺丝前驱体溶液进行纺丝并制备得到负载有Ni的萤石型支撑体/高聚物的复合初生纤维；

步骤3：将步骤2制备的复合初生纤维进行煅烧，制备得到萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂；

步骤2所述纺丝电压为5~25kv，纺丝液的推注速率为(1.1~5.7)×10^-3 mL/min，接收距离为10~30 cm；步骤3所述的煅烧温度为800~1200 ℃，升温速率为＜5℃/min，煅烧时间为0.5-2 h；

步骤3所述的煅烧前先去除聚合物；所述去除聚合物的操作为将步骤2制备的复合初生纤维在空气气氛下以＜2℃/min升到300~500℃，保温0.5-2 h，去除聚合物；

步骤3中所述金属Ni的粒径为10~100 nm，所述纤维催化剂的直径为100 ~1000 nm。

2.根据权利要求1所述的Ni基纤维催化剂，其特征在于，步骤1所述的稀土金属为锆盐和钇盐混合，或者稀土金属为钆盐和铈盐混合；所述盐总量、溶剂和聚合物的质量比为(2-11)：(15-17)：1；其中所述的盐总量为镍盐和稀土金属混合。

3.按照权利要求1所述的Ni基纤维催化剂，其特征在于，步骤1所述的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚乳酸、聚碳酸脂和聚乙烯醇中的一种或几种。

4.按照权利要求1所述的Ni基纤维催化剂，其特征在于，步骤1所述的溶液为去离子水和有机溶剂的混合溶液；所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、N ,N-二甲基甲酰胺、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮和甲酸中的一种或几种溶剂的混合物。

5.一种权利要求1所述的萤石型支撑体负载的Ni基纤维催化剂的应用，其特征在于，所述催化剂可以用于催化甲烷重整。