[发明专利]一种导热性倒载式催化剂、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种导热性倒载式催化剂在催化水汽变换反应中的应用，其特征在于，所述导热性倒载式催化剂以碳化硅泡沫为载体，负载金纳米颗粒和氧化钴纳米颗粒，为倒载式结构，表示为通式aAu-bCoO/SiC-foam，其中，a代表Au的含量，含量范围为1~5%，b代表CoO中Co的含量，含量范围为1~5%，其余为载体；

a=b=3%，金纳米颗粒粒径为50 nm；氧化钴纳米颗粒粒径为8 nm；

a=b=1%，金纳米颗粒粒径为35 nm；氧化钴纳米颗粒粒径为6 nm；

a=b=5%，金纳米颗粒粒径为60 nm；氧化钴纳米颗粒粒径为10 nm；

所述导热性倒载式催化剂的制备方法包括如下步骤：

步骤1、载体的预处理：依次包括酸洗去除表面氧化物、乙醇洗去除有机物、蒸馏水洗去除无机离子和干燥四步；

步骤2、金属物种的负载：首先采用共浸渍法将硝酸钴和氯金酸负载于碳化硅泡沫上；而后，烘干12-24小时；最后将其焙烧后得到新鲜催化剂aAu-bCo₃O₄/SiC-foam，其中a、b分别代表Au和Co的含量，wt%；

步骤3、催化剂的预活化：将步骤2所得新鲜催化剂aAu-bCo₃O₄/SiC-foam放入石英管中，具体方法为，在石英管中加入磁环，然后将石英棉放置于磁环上方，将aAu-bCo₃O₄/SiC-foam催化剂放入石英棉上方，aAu-bCo₃O₄/SiC-foam催化剂位于管式炉的恒温区，最后在aAu-bCo₃O₄/SiC-foam催化剂的上方放入石英棉；在反应温度300-600℃，水/一氧化碳比为0.5-2，重时空速为100000-300000 h^-1的条件下预活化0.5-2 h，即得到预活化催化剂aAu-bCoO/SiC-foam。

2.根据权利要求1所述的一种导热性倒载式催化剂在催化水汽变换反应中的应用，其特征在于，步骤1中包括如下步骤：将泡沫碳化硅置于0.1mol/L盐酸溶液中静置过夜，泡沫碳化硅与盐酸溶液质量体积比为10g/100ml；然后过滤，收集滤饼部分，为泡沫碳化硅；再加入无水乙醇静置过夜，泡沫碳化硅与无水乙醇质量体积比为10g/100ml，然后过滤，收集滤饼部分，为泡沫碳化硅；加入蒸馏水静置过夜，泡沫碳化硅与蒸馏水质量体积比为10g/100ml，然后过滤，收集滤饼部分，为泡沫碳化硅；最后将滤饼放入烘箱中，于100℃温度下干燥过夜，载体泡沫碳化硅预处理完成。

3.根据权利要求1所述的一种导热性倒载式催化剂在催化水汽变换反应中的应用，其特征在于，步骤2中包括如下步骤：向步骤1预处理后的泡沫碳化硅加入六水合硝酸钴和氯金酸，六水合硝酸钴含量以钴计算，含量为1-5wt%，金含量以单质金计算，含量为1-5wt%，再加入去离子水，去离子水的加入量以泡沫碳化硅计，为5ml/g，而后转移至烘箱中于100℃温度下干燥过夜；最后将干燥后的产物置于马弗炉中，空气氛围下以1℃/分钟的速度升温至300-500℃焙烧4-8小时，得到新鲜催化剂aAu-bCo₃O₄/SiC-foam。

4.根据权利要求1所述的一种导热性倒载式催化剂在催化水汽变换反应中的应用，其特征在于，步骤3催化剂的预活化反应条件为：反应温度400^oC，水/一氧化碳比为1.5，空速为200000 h ^-1。