[发明专利]一种用于逆水煤气变换反应的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种用于逆水煤气变换反应的催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，关于镍基催化剂的研究不断，大量的研究报道了通过将催化剂载体的金属盐浸渍到含镍粒子的溶液中，经干燥、焙烧、研磨后制得活性组分为Ni的负载型催化剂，虽然Ni基催化剂具有很好的活性，但活性组分Ni在高温反应条件下容易烧结，从而导致催化剂的活性很快下降；催化领域中，氧化铈作为催化载体已逐渐崭露头角，良好的吸附性、热稳定性使其在催化反应中可以增强催化剂的功能，提高催化效率；SBA-15是一种优秀的介孔材料，被广泛应用于催化、分离、生物及纳米材料等领域，其具有很高的比表面积，能够很大程度提高催化剂活性组分的分散度，又因其水热稳定性很高，能使得催化剂的热稳定性大大增强。

传统的逆水煤气变换反应的催化剂有铜基催化剂和二氧化铈催化剂，但二氧化碳由于热力学稳定性和动力学惰性，传统的催化剂使其难以高效活化，且抗还原性和稳定性较差；现有文献中常规方法制备的Ni/SBA-15催化剂，低Ni含量时活性较低，高镍含量时易产生大颗粒Ni导致甲烷化副反应，同时存在Ni分散度低，催化剂活性差等缺点，因此，有必要开发新的用于逆水煤气变换反应的催化剂。

P123是一种三嵌段共聚物，全称为：聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，其分子式为：PEO-PPO-PEO，是一种非离子表面活性剂，目前在SBA-15的合成中，被作为模版剂使用。

发明内容

本发明提供了一种用于逆水煤气变换反应的催化剂及其制备方法,采用本发明的制备方法制备得到的Ni/SBA-15催化剂，具有Ni分散度高、含镍量低、Ni组分粒径小等优点，能够高效催化逆水煤气变换反应，在700℃条件具有较好的活性、选择性和稳定性。

一种用于逆水煤气变换反应的催化剂，其含量组分如下：

Ni1-2％

SBA-1598-99％

作为优选的技术方案，一种用于逆水煤气变换反应的催化剂，其含量组分如下：

Ni1％

SBA-1599％

一种用于逆水煤气变换反应的催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)将Ni(NO₃)₂.6H₂O和P123置于去离子水中，磁力搅拌至完全溶解；

2)将SBA-15加入到步骤1)中所得溶液中，室温搅拌吸附；

3)将步骤2)吸附后所得的溶液水浴加热蒸发至稠状；

4)将步骤3)中所得稠状物烘干干燥，将烘干后的样品在马弗炉中焙烧，所述焙烧程序包括升温、保温及冷却。

作为优选，所述步骤1)的Ni(NO₃)₂.6H₂O与P123的质量比为500:100。

作为优选，所述步骤1)中P123与去离子水的质量比为1:2000。

作为优选，所述步骤2)中SBA-15的加入质量与步骤1)中P123的质量比为100:1。

作为优选，所述步骤2)中吸附时间为10-15h。

作为优选，所述步骤3)中水浴加热温度为50℃-70℃。

作为优选，所述步骤3)的干燥温度为100℃-120℃，干燥时间为2h-3h。

作为优选，所述步骤4)焙烧程序升温速度1℃/min；保温温度500℃-650℃；保温时间4h。

作为优选，所述SBA-15采用水热法制备得到。

作为一种优选的技术方案，一种用于逆水煤气变换反应的催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)将Ni(NO₃)₂.6H₂O和P123置于去离子水中，磁力搅拌至完全溶解，其中Ni(NO₃)₂.6H₂O:P123:去离子水＝5:1:2000；

2)将SBA-15加入到步骤1)中所得溶液中，室温搅拌吸附，其中SBA-15:P123＝100:1；

3)将步骤2)吸附后所得的溶液水浴加热蒸发至稠状；

4)将步骤3)中所得稠状物烘干干燥，将烘干后的样品在马弗炉中焙烧，所述焙烧程序包括升温、保温及冷却。

作为一种优选的技术方案，一种用于逆水煤气变换反应的催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)采用水热法制备得到SBA-15；