[发明专利]一种催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，具体涉及一种催化剂及其制备方法。

背景技术

关于制氢技术，有来自其它的工业工序例如钢铁制备工序的副产物氢、或 通过煤或石油的重整制备的氢等。由所述工序产生的氢的设备依赖性强，在适 当、简便地利用氢方面，便利性差。

另一方面，作为简便地得到氢的方法，有利用氨的分解反应的方法。反 应式为NH₃→0.5N₂+1.5H₂。由于该反应为10.9kJ/mol的较大的吸热反应，因 此必须从体系外供给反应热。作为该反应热的供给方法，有将作为原料的氨或 在氨分解反应中生成的部分氢燃烧，将该燃烧热用作氨分解的反应热的自热重 整(ATR)。燃烧反应为NH₃+0.750₂→0.5N₂+1.5H₂O；H2+0.50₂→H₂O。作为用 于ATR的催化剂，有在氧化铝上负载有Ru的催化剂、在氧化铝上负载有Pt、 Rh的催化剂

但是，使用这些催化剂时，难以根据催化剂组成来控制反应，有时不容 易稳定地得到一定浓度的氢。另外，有时由于催化剂层温度变化，会损坏氨重 整器、或者导致催化剂的劣化。

由于这些主要原因，氨分解反应变得不稳定，转化率不够时，反应后的气 体中残留有大量氨，得到氢燃料品质差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种催化剂及其制备方法，所得催化剂反 应效率高，且性能稳定。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种催化剂，由以下重量份的原料制备而成：

金属铝粉60～80份、纳米镍粉3～5份、金属钙粉3～5份、纳米锌粉3～5 份、红外反射二氧化钛2～4份、氯化钠2～4份、氯化钾2～4份、钛酸钡2～4 份、聚乙烯醇30～40份、松节油衍生物10～15份、全氟烷基的丙烯酸系添加剂 4～8份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5～1.5份、水50～70份。

优选地，所述红外反射二氧化钛粒径为1000nm～1500nm，TiO₂含量为85％～ 95％，表面包覆层SiO₂与Al₂O₃的含量为5～15％。

优选地，所述松节油衍生物为蒎烯的异构、歧化产物。

本发明还提供了一种催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、按上述的配方称取各组分；

S2、将脂肪醇聚氧乙烯醚溶于水，加热至80～90℃，加热过程中一边缓慢 滴入松节油衍生物和聚乙烯醇，一边搅拌，自然冷却降温至50～60℃，加入全 氟烷基的丙烯酸系添加剂，并恒温5～6h，得混合液A；

S3、将金属铝粉与钛酸钡、氯化钠和氯化钾混合搅拌后，在120～130℃下 与纳米镍粉混合，并在高压氢气气氛下放置1～2h，得混合物B；

S4、将所得混合物B与金属钙粉和纳米锌粉混合，在氩气保护下，球磨3～ 6h，得混合物C；

S5、将所得的混合物C与混合液A混合后，匀速搅拌并加热至120～180℃， 恒温4h后超声分散1h，再用离子水洗涤后真空干燥，得粉体；

S6、将所得粉体置于双螺杆挤出机内，螺杆挤出机转速为600～900rpm， 压力为2～3MPa，经过熔融挤出造粒，得催化剂。

优选地，所述步骤S5中干燥温度为100℃，干燥2～5h。

优选地，所述双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1～2区的温度为200～ 280℃，温控3～4区的温度为200～280℃，温控5～6区的温度为200～280℃， 温控7～8区的温度为200～280℃，温控9～10区的温度为200～280℃。

优选地，所述的双螺杆挤出机中引入拉伸流元件。

本发明具有以下有益效果：

所得催化剂反应效率高，且性能稳定。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。