[发明专利]一种低温高活性Ni基催化剂及其应用

权利要求书

1.一种低温高活性Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为连续共沉淀法，包括如下步骤：

（1）将0.002～0.060 mol 的活性金属Ni的可溶盐和0.002～0.060 mol的氧化物载体金属M的可溶盐分别加入到50～250 ml的溶剂中，在温度20～40 ℃下搅拌10～30 min溶解，配制得到混合金属溶液；

（2）将0.05～0.40 mol的沉淀剂固体加入到100～250 ml的溶剂中，在温度20～40 ℃下搅拌10～30 min溶解，配制得到沉淀剂溶液；

（3）将上述两种溶液分别以5～50 ml/min的流速连续共沉淀，得到沉淀浆液；

（4）将共沉淀浆液搅拌1～5 min至均匀，以3000～6000 r/min的转速离心2～5 min后，倒掉上清液，所得离心管中的沉淀再进行洗涤操作，加入溶剂作为沉淀物的洗涤剂，将沉淀与溶剂搅拌混合均匀，重复上述离心操作和洗涤步骤2～5次，得到沉淀物，

（5）将充分洗涤后的沉淀物在80～150 ℃下干燥10～15 h，干燥后进行研磨5～20min，将所得粉末在420～450 ℃煅烧1～4 h，得到催化剂NiO-MO-x，其中，x为投料中载体金属M与Ni的摩尔比，x = 0.01～10，所述催化剂由活性金属Ni和氧化物载体组成，活性金属Ni在催化剂中的质量百分比为10～90 wt%，所述活性金属Ni与氧化物载体分散均匀且存在较强的相互作用，

所述的步骤（1）中配置的混合金属溶液中，活性金属Ni的浓度为0.001～1 mol/L，

所述的步骤（1）的载体金属M为Ce、La、Eu、Zr、Sm中的一种或多种以任何比例组合，

所述的步骤（2）配成的沉淀剂溶液的浓度为混合金属溶液中总的金属离子浓度的1～5倍，沉淀剂浓度为0.5～0.625 mol/L。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）的活性金属Ni的可溶盐为乙酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种或多种以任何比例组合。

3.如权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）的载体金属M的可溶盐为氯化盐、乙酸盐或硝酸盐。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）、步骤（2）和步骤（4）使用的溶剂为无水乙醇或者去离子水，三个步骤使用的溶剂相同。

5.如权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所用的沉淀剂为草酸、碳酸铵或氢氧化钠。

6.一种采用权利要求1所述的方法制得的低温高活性Ni基催化剂的应用，其特征在于将低温高活性Ni基催化剂用于二氧化碳甲烷化过程中，具体过程为：

将低温高活性Ni基二氧化碳甲烷化催化剂放入甲烷转化炉中，二氧化碳甲烷化的条件如下：甲烷转化炉中二氧化碳体积空速为10000～120000 h^-1，H₂与CO₂之间的摩尔比为20～2000，反应温度为200～400 ℃，压力为1～5 bar。