[发明专利]Pt-Ce脱氢催化材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了Pt‑Ce脱氢催化材料、制备方法及其应用，催化材料，包括γ‑Al₂O₃载体；和负载于所述γ‑Al₂O₃载体上的活性成分，所述活性成分为Pt‑Ce组合物。本发明方案具有组成简单，成本低，活性成分用量低，同时脱氢性能好，具有更高的催化活性，降低了脱氢能耗。

技术领域

本发明是关于新能源液体储氢脱氢技术，特别是关于一种Pt-Ce脱氢催化材料、制备方法及其应用。

背景技术

化石能源效率低下、储量有限，且容易引起环境污染和温室效应等问题。寻求低碳排放且高效清洁的新能源来替代传统的煤炭、石油等化石能源对人类社会的可持续发展至关重要。氢能是21世纪的主要新能源之一，其来源丰富、燃烧性能优异、经济效益良好、能量密度高且绿色环保，安全高效，是理想的能源载体。

氢气的储存是氢能利用的关键环节。目前研究的储氢技术有高压储氢、液态储氢、固态储氢、液相有机氢载体储氢等，前三种储氢方式存在能耗过大、气化率高以及安全性等问题，且受制于成本、可逆特性、稳定性等因素，难以与现有基础设施相契合，大规模应用受限。液相有机氢载体储氢是通过不饱和有机物的加氢和脱氢反应来实现氢气的储存和释放，实现氢能的异地运输与应用。因氢载体的性质与燃油类似，可利用或改造现有的油类基础运输设备进行输送，储氢形式安全高效，具备较好的市场发展前景。

目前正在研究或已经商用的氢载体包括甲苯、苄基甲苯(MBT)、二苄基甲苯(DBT)、苄基苯和N-乙基咔唑(NEC)等，上述有机物中，DBT可以在液态体系中实现催化脱氢，便于以液态形式运输。DBT是工业应用的导热油，沸点较高且稳定，其蒸气压偏低也能保证产物氢气的高纯度。此外，DBT成本低也决定了其在大宗氢气储运方面更具优势。现有的脱氢催化材料，活性成分组分复杂，贵金属用量大，种类多，具有极高的应用成本。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Pt-Ce脱氢催化材料、制备方法及其应用，脱氢性能更高，大幅提高了催化活性，降低脱氢能耗。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了Pt-Ce脱氢催化材料，包括γ-Al₂O₃载体；和负载于所述γ-Al₂O₃载体上的活性成分，所述活性成分为Pt-Ce组合物。

在本发明的一个或多个实施方式中，γ-Al₂O₃载体为40-60目的颗粒材料。

在本发明的一个或多个实施方式中，Pt-Ce组合物中Pt在γ-Al₂O₃载体上的负载量为0.3-0.6wt.％，Ce在γ-Al₂O₃载体上的负载量为0.125-0.75wt.％。

在本发明的一个或多个实施方式中，Pt-Ce组合物中质量比满足：Pt：Ce＝1:(0.25-1.5)。

在本发明的一个或多个实施方式中，Pt-Ce脱氢催化材料的制备方法，包括如下步骤：准备γ-Al₂O₃载体，并以铂源和/或铈源准备活性前驱体溶液；将所述γ-Al₂O₃载体与所述活性前驱体溶液共浸渍、陈化、干燥、煅烧后，即得到Pt-Ce脱氢催化材料。优选的，干燥条件可以为：温度可以选择在100-130℃。干燥时间可以选择为8-20h.

在本发明的一个或多个实施方式中，前驱体溶液为如下情形之一：A、铂源前驱体溶液和铈源前驱体溶液；B、含有铂源和铈源混合物的混合前驱体溶液。