[发明专利]一种包覆Ni-In@SiO2

权利要求书

1.一种包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂，其特征在于，催化剂由Ni、Si、Al、O、In元素组成，Ni-In纳米颗粒以无定形状态存在于载体SiO₂内部，所述载体SiO₂外含有包覆层Al₂O₃作为催化剂的壳体，所述催化剂中Ni和In两种元素的摩尔比为Ni：In =1:（0～2），其中In含量不为0。

2.如权利要求1所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂，其特征在于，所述载体SiO₂与包覆层Al₂O₃的质量比为SiO₂:Al₂O₃=（0.5～15）:（70～150）。

3.如权利要求1所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂，其特征在于，所述催化剂的比表面积400m²/g～700m²/g，孔容0.5cm³/g～1.5cm³/g，孔径5nm～20nm。

4.一种如权利要求1所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将Al₂O₃载体在马弗炉中300℃～500℃下加热3h～6h后降至室温待用；

步骤S2：将高分子有机物聚乙烯亚胺PEI和表面活性剂CTAB混合于去离子水中，搅拌5～10分钟，用氢氧化钠和硝酸的水溶液调节pH至4，得到第一混合溶液；

步骤S3：将镍盐和铟盐混于一定量的去离子水中，完全溶解后加入步骤S2中得到的第一混合溶液，磁力搅拌约10h～12h，形成第二混合溶液；

步骤S4：在步骤S3形成的第二混合溶液加入硅源，搅拌至有白色的絮状物出现，静置处理后，将所述第二混合液移至离心管，用去离子水和乙醇分别离心洗涤3～5次，用滴管吸出上层溶液，将离心后的固体放入40℃～80 ℃的烘箱烘干8h～10h；

步骤S5：将步骤S4得到的固体粉末放入马弗炉在空气气氛下焙烧，以5℃/min～10℃/min 升温至500℃～700℃，再恒温3h～5h，再将焙烧完的固体粉末放入陶瓷方舟在500℃～700℃下氢气还原3h～5h；

步骤S6：将步骤S5得到的固体粉末与步骤S1得到的Al₂O₃载体混合，加入去离子水制成湿物料，将所述湿物料加入挤条机中挤出成型后得到中空介孔纳米催化剂。

5.如权利要求4所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的镍盐为Ni(NO₃)₂·6H₂O，铟盐为In(NO₃)₃·4H₂O。

6.如权利要求4所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的镍盐和铟盐的摩尔比为1:（0～2），其中铟盐的含量不为0。

7.如权利要求4所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的硅源为正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯。

8.一种如权利要求1所述的包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂的应用，其特征在于，将所述包覆Ni-In@SiO₂-Al₂O₃的中空介孔纳米催化剂用于甲烷水蒸气重整制氢反应。