[发明专利]一种用柱撑粘土制备一氧化碳变换催化剂的方法

摘要

一种用柱撑粘土制备一氧化碳变换催化剂的方法。用Fe³⁺可溶性盐类与碱在氮气气氛中反应制得柱撑液，柱撑液老化后在温度为40℃～90℃加入膨润土交换耦合反应，老化沉淀，过滤，沉淀物洗涤，在温度80℃～140℃烘干后，即得到可用于高浓度一氧化碳(40％～100％)变换的催化剂，CO变换率70％～99％。

主权项

1.一种用柱撑粘土制备一氧化碳变换催化剂的方法，包括制Fe3+柱撑液、柱撑液与膨润土反应、沉淀老化、过滤、沉淀物洗涤、烘干得一氧化碳变换催化剂几个步骤，其特征是：1.1制Fe3+柱撑液、老化，用浓度为0.1～0.3mol/L的Fe3+可溶性盐溶液，如硝酸铁或氯化铁中的任意一种，在温度为5～30℃的室温下搅拌，在搅拌的同时分10次加入碳酸钠或氢氧化钠碱性物中的一种，使OH-的含量与Fe3+含量的比达到5∶1～1∶1之间，并在加入碱的同时向溶液中连续通入氮气，继续在室温下搅拌2h，从而得到褐色透明柱撑液，将得到的柱撑液在室温下静置老化12h后；1.2柱撑液与膨润土反应、沉淀老化，向老化后的柱撑液中，投入经破碎过筛后粒度小于2μm的膨润土，使得Fe3+离子mol数量与天然膨润土质量比达到10mmol/g，天然粘土的优选化学成分重量百分比组成：SiO266.36％、Al2O314.28％、Fe2O3+FeO1.29％、MgO4.08％、CaO2.06％、Na2O0.05％、K2O0.18％、H2O++H2O-10.63％，在温度为40℃～90℃的恒温水浴中连续搅拌12h，继续在温度为40℃～90℃的恒温水浴老化24h，使Fe3+与膨润土中的Ca交换，耦合；1.3沉淀物过滤、洗涤、烘干得到一氧化碳变换催化剂，老化后的柱撑粘土沉淀物过滤，沉淀物用每次3000ml水洗涤6次，在温度为80℃～140℃的鼓风干燥箱中烘干3h可得CO变换用催化剂，改性后柱撑粘土CO变换催化剂优选化学成分重量百分比组成为：SiO256.57％、Al2O312.25％、Fe2O3+FeO15.85％、MgO3.48％、CaO1.76％、Na2O0.04％、K2O0.15％、H2O++H2O-9.06％，柱撑粘土CO变换催化剂是一种典型的层柱型多孔性材料，是一种基于粘土矿物层间化学活性，通过离子交换等方式把具有不同功能基团客体物质作为柱撑剂引入粘土层间域内，从而形成具有分子级别支柱的一类孔径较大、分布规则的新型纳米复合材料，为用作CO变换催化剂，把Fe负载到粘土层间，使其中Fe2O3+FeO的含量达到15％以上，比表面积400m2/g以上，使二者活性加合，形成具有分子级别支柱的一类孔径较大、分布规则的纳米复合材料，可用作浓度为40％～100％的高浓度一氧化碳变换催化剂。