[发明专利]用于乙酸自热重整制氢的钙钛矿型钛锶钴催化剂

摘要

本发明涉及一种乙酸自热重整制氢的钙钛矿型钛锶钴催化剂及制备方法。本发明针对现有催化剂在乙酸自热重整过程中活性组分的积碳，烧结和氧化，并导致催化剂失活的问题，提供一种耐烧结、抗积炭、耐氧化、活性高的催化剂。本发明采用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型钛锶钴催化剂，经焙烧后获得了钙钛矿复合氧化物催化剂Ti_1‑xSr_xCoO₃，其中x＝0‑0.8。钙钛矿结构有利于活性组分Co的分散，并増强了活性组分与载体间的协同效应，抑制Co的聚集长大，从而得到稳定的小粒径Co粒子。此外，通过Sr部分取代Ti,增加钙钛矿型催化剂表面缺陷位和晶格缺陷结构，提高了活性组分钴的抗积碳性、抗氧化性和热稳定性，也有利于乙酸、水蒸气和氧气的扩散，提高了催化活性。

主权项

1.一种钙钛矿型钛锶钴催化剂在乙酸自热重整制氢过程中的应用，其特征在于：将50‑300mg催化剂在乙酸自热重整反应前于600‑800℃、20‑40ml/min的H₂氛中还原1小时，进行活化处理；随后通入乙酸/水/氧气/氮气的摩尔比＝1.0/2.5‑5.0/0.2‑0.5/2.5‑4.5的混合气体，在催化剂床层进行反应，反应温度为500‑750℃，其中催化剂的制备方法如下：配制硝酸钴、硝酸锶的混合溶液即#1溶液，配制钛酸四丁酯溶液即#2溶液，配制P123溶液即#3溶液，将得到#1溶液缓慢滴加到#3溶液中，常温下搅拌30min，然后将得到溶液缓慢地滴加到#2溶液，在40℃下搅拌3h，静置，成胶；将获得的凝胶体放入到65℃的烘箱里，烘干48h，然后将干燥之后的样品于600‑800℃下焙烧4小时，即得钙钛矿型催化剂Ti_1‑xSr_xCoO₃，其中x＝0.2‑0.8，其重量百分比组成为：氧化钴15.0‑15.1％，二氧化钛13.7‑64.2％，氧化锶20.8‑71.3％。