[发明专利]一种利用3D打印技术辅助结构化Ni-氧化铝/碳催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种利用3D打印技术辅助结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂的制备方法，本发明制备的结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂具有可控的微流道结构，在合成气甲烷化反应的性能测试结果表明，相较于传统粉末颗粒状，本发明的结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂的优势在于：降低了床层压降、减少了床层温升；相较于目前改进整体型催化剂，本发明的结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂优势在于：催化剂3D弯曲流道结构可控、较高的比表面积、可处理更高空速、强吸放热反应，如甲烷化反应、且活性组分不易脱落。

主权项

1.一种利用3D打印技术辅助结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)室温下，将苯酚、间苯二酚和愈创木酚中的至少一种溶解在甲醛溶液中，并超声、搅拌均匀，上述苯酚、间苯二酚和愈创木酚中的至少一种与甲醛溶液的比例为0.1mol:1～3mL；(2)将步骤(1)所得的物料填充至3D打印设备打印的结构化模具中；该结构化模具为由3D打印设备打印的光敏树脂模具、PLA模具或ABS模具；(3)将上述结构化模具放入水热釜中，150～200℃水热反应6～12h，得到结构化酚醛树脂；(4)将上述结构化酚醛树脂在超声条件下用无水乙醇清洗；(5)将步骤(4)所得的物料放入100～160℃真空干燥12～48h；(6)在N₂气氛下，将步骤(5)所得的物料以1～10℃/min的速度升温至800‑1000℃煅烧2～4h，得到结构化碳载体；(7)将上述结构化碳载体浸渍在异丙醇铝溶液中，浸渍10～12h后，60～120℃干燥12～48h；(8)在N₂气氛下，将步骤(7)所得的物料以1～10℃/min的速度升温至400～600℃煅烧2～4h，得到结构化氧化铝/碳载体；(9)将上述结构化氧化铝/碳载体浸渍在0.02～0.06g Ni²⁺/ml的硝酸镍溶液中，浸渍10～12h后，100‑160℃干燥12‑48h；(10)在N₂气氛下，将步骤(9)所得的物料以1～10℃/min的速度升温至400～600℃煅烧2～4h，得所述结构化Ni‑氧化铝/碳催化剂。