[发明专利]一种核壳结构催化剂、制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种核壳结构催化剂，为核/壳结构；以金属活性组分的纳米颗粒和助剂的纳米颗粒为核，以载体和助剂为壳。本发明的核壳型催化剂由于壳层包裹，在其封闭的内部将形成一个微环境，在催化反应过程中，内腔往往通过对反应物的积累而形成局部的高浓度，促进反应更高效地进行，提高催化剂的整体活性。另外，在很多液相反应中，壳层能阻止内部微环境中活性物种的向外流失，延长催化剂的使用寿命。另外，对于一些有机物类催化反应，壳层能够阻挡反应过程中的积炭，提高催化剂抗积炭性能；同时对于某些易于团聚失活的纳米颗粒在表面涂覆一层稳定的物质形成核壳结构后，其纳米颗粒的团聚倾向将大大削弱，提高催化剂的稳定性。

主权项

一种用于甲烷重整、甲烷化和费托合成反应的核壳结构催化剂，为核/壳结构；其特征在于：以金属活性组分的纳米颗粒和助剂的纳米颗粒为核，以载体和助剂为壳；所述核壳结构催化剂的具体制备方法如下：1)按催化剂组成配比称取金属活性组分的盐和助剂的盐，加入水配置成溶液A；2)接着往溶液A里加入一定量的沉淀剂和表面活性剂，超声处理该溶液10‑80min，得到溶液B；3)将溶液B转移至反应釜中，在100‑200℃条件下进行水热反应，时间为10‑72h；4)反应结束后过滤、洗涤得到沉淀物，并将沉淀物再分散到水中，超声处理10‑80min，得到溶液C；5)按催化剂组成配比称取载体的前驱体盐及助剂的盐加入溶液C中，得到溶液D；6)往溶液D里加入一定量的表面活性剂和沉淀剂，超声处理10‑80min，得到溶液E；7)将溶液E转移到反应釜中，在100‑200℃条件进行水热反应，时间为10‑72h；8)反应结束后经过滤、洗涤，然后在60‑150℃条件下干燥1‑15h，再在300‑800℃条件下焙烧1‑5h，得到载体包覆金属活性组分的核壳型催化剂；所述载体是如下氧化物中的一种或多种：Al2O3、SiO2、MgO、TiO2。