[发明专利]一种甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，(1)载体的制备：制得MoS₂‑TiO₂‑ZnO纳米复合基体；2)甲醇水低温重整制氢催化剂的制备：将一定质量MoS₂‑TiO₂‑ZnO纳米复合基体分散于去离子水中，向其加入一定质量的贵金属化合物盐溶液，所述贵金属化合物的贵金属含量占所述催化剂的质量分数为0.01wt％～10.0wt％之间，然后用汞灯或者氙灯或金卤灯进行照射，照射30‑60min后，过滤，在60‑80℃干燥即可制得贵金属/MoS₂‑TiO₂‑ZnO催化剂。该方法延长了催化剂的寿命，不仅提高了催化剂的活性与稳定性，而且提高了氢气产率与甲醇转化率。

技术领域

本发明涉及甲醇水蒸气重整制氢领域，具体涉及一种甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法。

背景技术

燃料电池作为新能源系统，面临的根本问题是降低制造成本，提高运行可靠性及使用寿命。其中，移动氢燃料电池技术已成为燃料电池走向市场的瓶颈之一。利用醇类、汽油等化石原料进行小规模便携式制氢是氢燃料电池成功走向应用所面临的一个核心问题。甲醇水蒸气重整制氢是近年来发展较快的制氢方法，该方法与传统电解法、烃类蒸汽转化法相比，具有操作方便、原料易得、工艺流程短、反应条件温和、副产物少等优点。

目前市场上的所有甲醇制氢催化剂无论是铜催化剂或贵金属催化剂以及其他催化剂都有自身的活性温度，或者在200-300℃，或者在350-450℃，或者在400℃以上，因此在温度分布不均匀的系统中应用市场上的催化剂时就会产生催化活性低，催化剂效率的结果。即市场上的催化剂在非均温的系统中应用就会有局限性。

常用的甲醇水蒸气重整制氢催化剂一般可分为两类：一类是铜基等非贵金属催化剂；一类是铂族等贵金属催化剂。常见的铂/钯族等贵金属催化剂的制备需要将氧化铝、氧化锌等载体浸渍在含有贵金属盐的溶液中，然后烘干焙烧后再在高温下使用氢气将贵金属单质还原出来；或者使用含有硼氢化钠等还原剂的溶液还原。上述还原过程复杂且危险性较高，成本也较高。

传统贵金属催化剂的制备过程中需要在高温氢气或者含有还原剂的溶液体系中将贵金属以单质的形式还原出来，过程复杂且危险性较高。为了克服上述现有技术的缺点。本发明的目的在于提供一种甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种复合甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种甲醇水低温重整制氢催化剂的制备方法，包括以下步骤，

(1)载体的制备：

(1.1)分别配制5-20mol·L^-1的NaOH溶液400-500mL，1-5g/L的醋酸锌甲醇溶液，所述NaOH溶液与醋酸锌甲醇溶液按照体积比5：(1-10)混合，在上述溶液中加入25-100g/L钛白粉粉末，在40-80℃下搅拌1h～3h，取出冷却,静置；然后加入氢氟酸溶液，所述氢氟酸溶液的质量分数为20-40％，加入的氢氟酸的量与醋酸锌的摩尔比为2：(1-2)；然后将混合物转移至500-1000mL的内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，拧紧反应釜，将反应釜放置在150-200℃的鼓风干燥箱内保温36-60h进行水热反应，反应完成后用0.05-0.2mol·L^-1的HCl溶液酸洗置换多次得到纳米复合纤维，然后用去离子水洗至中性，离心，烘干。将烘干后的纳米复合纤维置于坩埚中，于箱式电阻炉中350-800℃焙烧4-8h即可制得TiO₂-ZnO纳米复合纤维；