[发明专利]一种合成气甲烷化整体式催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种合成气甲烷化整体式催化剂，其特征在于所述的整体式催化剂主要是由活性组分和载体组成，所述的活性组分为NiO_X纳米颗粒，X的数值范围为0-0.3，其中活性组分NiO_X原位生长在介孔氧化硅-碳（M-SiO₂-C）材料上形成复合催化剂NiO_X/M-SiO₂-C，载体为整体式木炭；

所述的活性组分NiO_X占复合催化剂（NiO_X/M-SiO₂-C）质量的12%~60%；

所述的复合催化剂（NiO_X/M-SiO₂-C）占整体式催化剂总质量的20-50%；

所述的合成气甲烷化整体式催化剂的制备方法包含如下步骤：

①将嵌段共聚物表面活性剂、硝酸镍和正硅酸乙酯按1-3：0.5-3.2：2.8-6.2的质量比溶于有机溶剂中，搅拌得到前驱体混合液；所述嵌段共聚物表面活性剂为P123（EO₂₀PO₇₀EO₂₀），F127（EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆）中的一种或两种混合物；

②将步骤①中得到的前驱体混合液通过真空抽滤的方法灌注至整体式原木微米级孔道中，并在室温25℃条件下缓慢蒸发诱导10-60 h直至风干；

③将步骤②中得到的孔道内含有前驱体的整体式原木在惰性气氛下进行高温热解，自然冷却即为合成气甲烷化整体式催化剂；

所述热解温度为700-1100℃，热解时间为30-360 min。

2.根据权利要求1所述的合成气甲烷化整体式催化剂，其特征在于：所述整体式催化剂的比表面积为280~860m²·g^-1，孔体积为0.45~1.25 cm³·g^-1。

3.根据权利要求1所述的合成气甲烷化整体式催化剂，其特征在于：所述的介孔氧化硅-碳（M-SiO₂-C）材料中SiO₂/C的比值为8-20。

4.一种权利要求1所述的合成气甲烷化整体式催化剂的制备方法，其特征在于该方法包含如下步骤：

①将嵌段共聚物表面活性剂、硝酸镍和正硅酸乙酯按1-3：0.5-3.2：2.8-6.2的质量比溶于有机溶剂中，搅拌得到前驱体混合液；所述嵌段共聚物表面活性剂为P123（EO₂₀PO₇₀EO₂₀），F127（EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆）中的一种或两种混合物；

②将步骤①中得到的前驱体混合液通过真空抽滤的方法灌注至整体式原木微米级孔道中，并在室温25℃条件下缓慢蒸发诱导10-60 h直至风干；

③将步骤②中得到的孔道内含有前驱体的整体式原木在惰性气氛下进行高温热解，自然冷却即为合成气甲烷化整体式催化剂；

所述热解温度为700-1100℃，热解时间为30-360 min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：有机溶剂是乙醇；有机溶剂的用量以嵌段共聚物表面活性剂：乙醇为1-3 g：10-35 ml的比例计算。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的惰性气氛为氮气或氩气气氛。