[发明专利]用于乙酸自热重整制氢的锂铝水滑石衍生镍基催化剂

摘要

本发明涉及一种乙酸自热重整制取氢气的锂铝水滑石衍生镍基催化剂。针对现有催化剂在乙酸自热重整反应中存在的催化剂结构的变化和活性组分的氧化及烧结，导致催化剂的失活的问题，提供一种结构稳定、耐烧结、抗积炭、耐氧化的新的催化剂。本发明的催化剂的化学成分是(LiO_0.5)_a(NiO)_b(AlO_1.5)_c，其中a为1.47‑3.63，b为0.38‑0.60，c为2.00‑4.00。本发明采用共沉淀法制备了Li‑Al碳酸根型水滑石结构的前驱体，经过焙烧得到锂部分取代的镍铝尖晶石的Li‑Ni‑Al‑O复合氧化物催化剂，促进了含碳中间物种的气化，提高了该催化剂在乙酸自热重整反应中的热稳定性和催化活性。

主权项

1.锂铝水滑石衍生镍基催化剂在乙酸自热重整制氢过程中的应用，其特征在于：将0.1‑0.2g催化剂在乙酸自热重整反应前于600‑800℃的H₂气氛中还原1h，通入摩尔比为CH₃COOH/H₂O/O₂＝1/(1.3‑5.0)/(0.2‑0.5)的混合气体，通过催化剂床层进行乙酸自热重整反应，反应温度为600℃‑800℃；该锂铝水滑石衍生镍基催化剂的制备过程为：根据化学组成，将硝酸锂、硝酸镍和硝酸铝溶于去离子水配置成金属盐溶液(#1)；根据碳酸根和氢氧根的摩尔比为1：14‑18以及金属阳离子Li、Ni、Al的电荷总和与氢氧根的摩尔比为1：12‑18称取一定量的无水碳酸钠和氢氧化钠，溶于去离子水形成混合溶液(#2)；将#1溶液和#2溶液滴加到烧杯中不断搅拌进行共沉淀反应，滴加过程中，保持溶液pH在8.0±0.5，水浴温度40‑60℃，老化12h，经抽滤、洗涤，滤饼于105℃干燥24h后得到具有Li‑Al碳酸根型类水滑石结构的催化剂前驱体；催化剂前驱体在600‑800℃下焙烧3‑5h得到锂部分取代的镍铝尖晶石的Li‑Ni‑Al‑O复合氧化物活性中心的催化剂，其化学成分是(LiO_0.5)_a(NiO)_b(AlO_1.5)_c，其中a为1.47‑3.63，b为0.38‑0.60，c为2.00‑4.00，按照重量百分比组成为：氧化锂为8.0％‑30.0％，氧化镍为12.0％‑18.0％，氧化铝为55.0‑77.0％。