[发明专利]一种用于乙醇氧化重整制氢的Cu基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Cu基催化剂在乙醇氧化重整制氢中的应用，其特征在于，所述应用包括：在反应温度为400-500℃下，在氧化气氛下利用所述Cu基催化剂将反应气体催化转化为氢气；

所述反应气体为150-200℃汽化后的乙醇和水；

所述乙醇转化率达到99％以上；

所述Cu基催化剂包括微球基体，所述微球基体上负载有复合固溶体，所述复合固溶体上负载有CuO_x，其中0≤x≤2；

所述微球基体包括Al₂O₃微球；

所述复合固溶体包括Ce-La固溶体；

所述Cu基催化剂的通式为CuO_x/Ce_1-yLa_yO_2-δ/Al₂O₃；

所述Ce-La固溶体的通式为Ce_1-yLa_yO_2-δ，其中0.2≤y≤0.5；

以Cu基催化剂的质量为基准，所述Cu基催化剂中Cu的质量含量为0.5-5wt％；

所述Cu基催化剂由以下制备方法制得，所述制备方法包括：

(1)按照质量比和摩尔比将铈和镧的金属盐和溶剂混合后，得到混合溶液；

(2)将Al₂O₃微球和步骤(1)部分混合溶液混合后进行第一热处理，冷却至室温后，加入步骤(1)剩余混合溶液依次进行第二热处理和第一煅烧处理，得到Ce-La固溶体/Al₂O₃；

(3)按照质量比将铜的金属盐和溶剂混合后，得到混合溶液；

(4)将步骤(2)得到的Ce-La固溶体/Al₂O₃和步骤(3)部分混合溶液混合后进行第三热处理，冷却至室温后，加入步骤(3)剩余混合溶液依次进行第四热处理和第二煅烧处理，得到所述Cu基催化剂。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，以Cu基催化剂的质量为基准，所述Al₂O₃微球的质量含量为40-80wt％。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述Ce-La固溶体为CeO₂萤石立方结构。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述Ce-La固溶体的晶格常数a为0.540-0.550。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属盐包括金属硝酸盐。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述溶剂包括水。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第一热处理的温度为80-120℃。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第一热处理的时间为0.5-4h。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第二热处理的温度为80-120℃。

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第二热处理的时间为0.5-4h。

11.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第一煅烧处理的温度为500-600℃。

12.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(2)所述第一煅烧处理的时间为3-6h。

13.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(4)所述第三热处理的温度为80-120℃。