一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑。該催化劑以蒙脫土為載體，以鎳鈷為活性組分。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1）本發(fā)明的催化劑選用蒙脫土作為載體，蒙脫土經(jīng)過(guò)烷基季銨鹽的插層，使得氧化鎳、氧化鈷在蒙脫土表面能更好地分散，提高催化劑的抗積炭能力，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。2）本發(fā)明采用鎳鈷配合物，可使得活性組分鎳鈷分散負(fù)載得更充分，提高催化劑的催化性能。
【專利說(shuō)明】一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑。

【背景技術(shù)】
[0002]甲烷二氧化碳重整制合成氣(DRM)提供了一條綜合利用碳源、氫源，同時(shí)轉(zhuǎn)化兩種難活化小分子，并消除兩種主要溫室氣體的技術(shù)路線，具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、科學(xué)的多重研究?jī)r(jià)值。
[0003]甲烷二氧化碳重整反應(yīng)產(chǎn)生的合成氣(氫氣和一氧化碳)是費(fèi)托合成制備柴油、石蠟等液體燃料的理想原料，也是制備甲醇和二甲醚的重要原料。同時(shí)甲烷二氧化碳重整過(guò)程特別適用于富含二氧化碳的天然氣田，減少了分離二氧化碳帶來(lái)的費(fèi)用。
[0004]以Pt、Pd為代表的貴金屬和以N1、Co為代表的第VII類金屬對(duì)甲烷二氧化碳重整反應(yīng)具有活性，但因Pt、Pd等貴金屬價(jià)格昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)甲烷二氧化碳重整制合成氣的現(xiàn)有技術(shù)中存在貴金屬價(jià)格昂貴的問(wèn)題而提供一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，以蒙脫土為載體，以鎳鈷為活性組分，制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
[0007]所述的鎳鈷/蒙脫土催化劑，由以下具體步驟制得:
1)稱取分析純的硝酸鎳、硝酸鈷，并溶于乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液；
2)加入檸檬酸或草酸，攪拌、靜置；
3)將有機(jī)蒙脫土加入到步驟2)所得的溶液中，攪拌均勻；
4)在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥；
5)放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
[0008]進(jìn)一步地，步驟I)所述的硝酸鎳與乙醇的質(zhì)量比1:5，硝酸鈷與硝酸鎳的質(zhì)量比為 1:(1 ?3)。
[0009]其中，步驟3)所述的檸檬酸或草酸與硝酸鎳的摩爾比為1:1。
[0010]其中，步驟5)的焙燒條件為:焙燒溫度350°C?500°C，焙燒時(shí)間2?4小時(shí)。
[0011]更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的蒙脫土由以下處理步驟制得:將蒙脫土分散于DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
[0012]其中，蒙脫土與DMF溶劑的質(zhì)量比為1: (5?15)，蒙脫土與十六烷基三甲基氯化銨的質(zhì)量比為1:(0.2?0.6)。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1)本發(fā)明的催化劑選用蒙脫土作為載體，蒙脫土經(jīng)過(guò)烷基季銨鹽的插層，使得氧化鎳、氧化鈷在蒙脫土表面能更好地分散，提高催化劑的抗積炭能力，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。2)本發(fā)明采用鎳鈷配合物，可使得活性組分鎳鈷分散負(fù)載得更充分，提高催化劑的催化性能。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述。
[0015]本發(fā)明一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，該催化劑以蒙脫土為載體，以鎳鈷為活性組分，具體由以下具體步驟制得:
1)稱取分析純的硝酸鎳、硝酸鈷，并溶于乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液；
2)加入檸檬酸或草酸，攪拌、靜置；
3)將有機(jī)蒙脫土加入到步驟2)所得的溶液中，攪拌均勻；
4)在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥；
5)放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
[0016]本發(fā)明所述的蒙脫土經(jīng)過(guò)以下處理步驟制得:將蒙脫土分散于DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
[0017]實(shí)施例1
I)蒙脫土的改性處理
將10克蒙脫土分散于50克DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入2克十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
[0018]2)鎳鈷/蒙脫土的制備
稱取分析純的10克硝酸鎳、10克硝酸鈷，并溶于50克乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液；加入4.4克檸檬酸，攪拌、靜置；加入步驟I)制得的蒙脫土，攪拌均勻；在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥；然后放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度350°C，焙燒時(shí)間4小時(shí)，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
[0019]實(shí)施例2
I)蒙脫土的改性處理
將10克蒙脫土分散于100克DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入4克十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
[0020]2)鎳鈷/蒙脫土的制備
稱取分析純的20克硝酸鎳、4克硝酸鈷，并溶于100克乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液；加入8.8克檸檬酸，攪拌、靜置；加入步驟I)制得的蒙脫土，攪拌均勻；在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥；然后放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度400°C，焙燒時(shí)間3小時(shí)，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
[0021]實(shí)施例3
I)蒙脫土的改性處理
將10克蒙脫土分散于150克DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入6克十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
[0022]2)鎳鈷/蒙脫土的制備
稱取分析純的30克硝酸鎳、10克硝酸鈷，并溶于150克乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液；加入9.3克草酸，攪拌、靜置；加入步驟I)制得的蒙脫土，攪拌均勻；在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥；然后放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度500°C，焙燒時(shí)間2小時(shí)，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
【權(quán)利要求】
1.一種用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:以蒙脫土為載體，以鎳鈷為活性組分，制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:所述的鎳鈷/蒙脫土催化劑，由以下具體步驟制得: 稱取分析純的硝酸鎳、硝酸鈷，并溶于乙醇溶劑中形成鎳鈷透明溶液； 加入檸檬酸或草酸，攪拌、靜置； 將有機(jī)蒙脫土加入到步驟2)所得的溶液中，攪拌均勻； 在水浴條件下烘干，轉(zhuǎn)移至烘箱中干燥； 放入馬弗爐內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒，即制得鎳鈷/蒙脫土催化劑。
3.如權(quán)利要求2所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:步驟I)所述的硝酸鎳與乙醇的質(zhì)量比1:5，其中硝酸鈷與硝酸鎳的質(zhì)量比為1:(1?3)。
4.如權(quán)利要求2所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:步驟3)所述的檸檬酸或草酸與硝酸鎳的摩爾比為1:1。
5.如權(quán)利要求2所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:步驟5)的焙燒條件為:焙燒溫度350°C?500°C，焙燒時(shí)間2?4小時(shí)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:所述的有機(jī)蒙脫土由以下步驟制得:將蒙脫土分散于DMF溶劑中，高速攪拌條件下，加入十六烷基三甲基氯化銨，在80°C恒溫條件下攪拌，將產(chǎn)物用去離子水洗滌和抽濾，在120°C干燥，最后研磨成粉末。
7.如權(quán)利要求6所述的用于甲烷二氧化碳重整制合成氣的催化劑，其特征在于:蒙脫土與DMF溶劑的質(zhì)量比為1: (5?15)，蒙脫土與十六烷基三甲基氯化銨的質(zhì)量比為1:(0.2 ?0.6)。
【文檔編號(hào)】B01J23/755GK104190425SQ201410438192
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】顧煒 申請(qǐng)人:常熟昊虞電子信息科技有限公司