[发明专利]一种自支撑氧化镍基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用作乙烷氧化脱氢制乙烯反应的自支撑氧化镍基催化剂，其特征在于：是一种原位生长在骨架基体上的氧化镍前驱体的晶体层经过助剂水溶液等体积浸渍改性后，再经焙烧处理得到的无需二次成型的催化剂，所述骨架基体的材质选自镍、不锈钢、铁铬铝、铝、白铜、黄铜、碳化硅中的任意一种；所述骨架基体的形态结构选自泡沫、纤维、纤维毡、丝、丝网、片、箔、管、颗粒中的任意一种；所述的氧化镍前驱体为草酸镍或氢氧化镍；所述助剂为铌酸铵草酸盐、硝酸镁、硝酸镓、硝酸镧、硝酸锆、硝酸铝、硝酸钙、硝酸铈、乙酰丙酮钛中的任意一种；且所述的自支撑氧化镍基催化剂的孔隙率为50～98％，其中的骨架基体所占的体积百分比为2～50％。

2.一种制备权利要求1所述的用作乙烷氧化脱氢制乙烯反应的自支撑氧化镍基催化剂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a)在骨架基体上原位生长氧化镍前驱体的晶体层，制得自支撑氧化镍基催化剂前体；

b)用助剂水溶液等体积浸渍步骤a)制得的自支撑氧化镍基催化剂前体，得到助剂改性的自支撑氧化镍基催化剂前体；

c)对步骤b)得到的助剂改性的自支撑氧化镍基催化剂前体进行清洗和干燥后，在空气氛下于300～600℃下焙烧0.5～12小时，即得所述的自支撑氧化镍基催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a)所述的自支撑氧化镍基催化剂前体的制备包括如下步骤：

将材质为镍或白铜的骨架基体浸没在含氯化铵和草酸的水溶液中，在50～250℃下于高压反应釜中保持3～36小时，然后冷却、取出，进行清洗和干燥，即得在骨架基体上原位生长有草酸镍晶体层的自支撑氧化镍基催化剂前体。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a)所述的自支撑氧化镍基催化剂前体的制备包括如下步骤：

将骨架基体浸没在镍氨络合物的水溶液中，在50～100℃下保持3～36小时，然后冷却、取出，进行清洗和干燥，即得在骨架基体上原位生长有氢氧化镍晶体层的自支撑氧化镍基催化剂前体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述镍氨络合物水溶液的制备包括如下步骤：将水溶性镍金属盐溶于水中，室温搅拌下滴加氨水至反应体系由浑浊变澄清，即得镍氨络合物的水溶液。

6.权利要求1所述的自支撑氧化镍基催化剂用作乙烷氧化脱氢制乙烯反应催化剂的应用。