[发明专利]一种氨热解制氢催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种氨热解制氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

通过包括二氧化钛纳米管、咪唑类物质、酰胺类物质和偶氮类聚合引发剂经过聚合、煅烧、去除二氧化钛制得氮掺杂碳纳米管；所述咪唑类物质含有烯基，所述酰胺类物质含有烯基；

在所述氮掺杂碳纳米管上负载钌，制得负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末；所述负载钌过程中煅烧的温度为100-150℃；

在所述负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末上负载镍，制得所述氨热解制氢催化剂；所述负载镍过程中煅烧的温度为600-800℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述咪唑类物质包括1-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、5-乙烯基咪唑中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺类物质包括N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、N,N'-乙烯基双丙烯酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶氮类聚合引发剂包括4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负载钌的过程具体为：将所述氮掺杂碳纳米管分散到水中，制得氮掺杂碳纳米管分散液，将钌盐水溶液加入到所述氮掺杂碳纳米管分散液中，加热、混合、反应、洗涤、干燥制得负载钌盐的氮掺杂碳纳米管粉末；将所述负载钌盐的氮掺杂碳纳米管粉末在氢气、保护气体的混合气氛下煅烧、还原制得所述负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负载镍的过程具体为：将所述负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末加入到镍盐水溶液中，加热、混合、洗涤、干燥，制得负载钌和镍盐的氮掺杂碳纳米管粉末；将所述负载钌和氯化镍的氮掺杂碳纳米管粉末在氢气、保护气体的混合气氛下煅烧、还原制得所述氨热解制氢催化剂。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将二氧化钛纳米管、1-乙烯基咪唑、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)分散于水中，液氮冻融循环脱气、加热聚合、搅拌制得半成品载体；

(2)将所述半成品载体在保护气体的氛围中煅烧，用氢氟酸去除二氧化钛、洗涤、干燥，制得氮掺杂碳纳米管；

(3)将所述氮掺杂碳纳米管分散到水中，制得氮掺杂碳纳米管分散液，将钌盐水溶液加入到所述氮掺杂碳纳米管分散液中，加热、混合、反应、洗涤、干燥制得负载钌盐的氮掺杂碳纳米管粉末；

(4)将所述负载钌盐的氮掺杂碳纳米管粉末在氢气、保护气体的混合气氛下煅烧、还原制得负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末；

(5)将所述负载钌的氮掺杂碳纳米管粉末加入到镍盐水溶液中，加热、混合、洗涤、干燥，制得负载钌和镍盐的氮掺杂碳纳米管粉末；

(6)将所述负载钌和镍盐的氮掺杂碳纳米管粉末在氢气、保护气体的混合气氛下煅烧、还原制得所述氨热解制氢催化剂。

8.一种氨热解制氢催化剂，其特征在于，所述氨热解制氢催化剂由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备所得，所述氨热解制氢催化剂在550℃、空速6000h^-1的状态下氨气转换催化效率大于等于90％。

9.根据权利要求8所述的氨热解制氢催化剂，其特征在于，所述氨热解制氢催化剂中，钌含量为1-10wt％、镍含量为1-15wt％。

10.一种氨热解制氢催化器，其特征在于，所述氨热解制氢催化器含有权利要求8或9所述的氨热解制氢催化剂。