一种乙醇部分氧化制氢催化剂及制备方法技术

技术编号:12704939 阅读:159 留言:0更新日期:2016-01-14 01:16
本发明专利技术涉及一种催化剂,特别涉及一种乙醇部分氧化制氢催化剂及制备方法,属于催化剂领域。本发明专利技术所述的催化剂,其特征是,催化剂的化学式为:PrNixCo1-xO3,其中x值为0.22-0.35。采用水热-共沉淀法制备而成。该催化剂具有较好的活性和抗烧结和抗积炭性能,在乙醇部分氧化制氢反应中,在常压、450-500℃条件下,乙醇转化率100%,氢气选择性78.8-82.7%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂,特别涉及,属 于催化剂领域。
技术介绍
氢能源及燃料电池技术作为先进能源
的主要方向,是当今可再生能源和 低碳经济的研究热点。特别是随着燃料电池技术的发展,氢作为燃料电池氢源的需求更加 迫切。其中甲醇和乙醇是最有潜力的氢源,特别是乙醇,由于乙醇可由生物质转化而来,不 存在对化石能源的依赖。尽管在乙醇生产,催化制氢过程中产生C0 2,但是由于生物质在生 长过程中吸收C02,整个过程并没有过剩的C02,对环境污染小,并且乙醇的来源广泛,无毒。 乙醇催化制氢的主要途径有:水蒸汽重整法、乙醇裂解法、乙醇部分氧化法,前两 种方法过程能耗高,副产物多,催化剂易失活,反应速率慢等缺点,相比而言,乙醇部分氧化 制氢过程为放热反应,反应接触时间短,可在高空速的状态下进行,反应器设计更加紧密, 便于移动燃料电池小型化。因此,乙醇部分氧化制氢技术对于燃料电池的发展具有重要意 义。
技术实现思路
本专利技术提供了。本专利技术所述的催化剂 采用水热-共沉淀法制备而成,在常压、450-500°C条件下,乙醇转化率100%,氢气选择性 78. 8-82. 7%,同时催化剂具有较好的抗积炭性能。 本专利技术具体采用的技术解决方案是: 本专利技术所述乙醇部分氧化制氢催化剂的化学式为:PrNixC〇1 x03,其中X值为 0. 22~0, 35〇 本专利技术所述催化剂采用水热-共沉淀法制备而成。 本专利技术所述的乙醇部分氧化制氢催化剂的制备方法,包括如下步骤: (1)称取1. 6372g硝酸镨,0· 9749g硝酸镍,0· 7713 - 0· 9875g硝酸钴和20毫升去 离子水配成混合水溶液,搅拌均匀。 ⑵滴加氨水,控制反应体系pH = 11-12后静置陈化8-12h。 (3)将步骤⑵的沉淀物装进水热爸,在120°C的条件下,继续反应5_8h后,过滤, 洗涤至中性,于100-120°C烘箱中干燥4-6小时,得催化剂前驱体。 (4)将步骤(3)的前驱体于750°C的马福炉中煅烧2-6h,即得PrNixC 〇lx03复合氧 化物催化剂即为本专利技术所述的乙醇部分氧化制氢催化剂。 其中,步骤(1)中,采用磁力电动搅拌器匀速搅拌为本专利技术优选的搅拌方式; 步骤⑵中,在控制反应体系pH = 11-12的操作时,采用电动搅拌,向步骤⑴中 的混合硝酸盐溶液中滴加氨水为优选控制pH方式; 本专利技术所述的乙醇部分氧化制氢催化剂在制氢反应时,采用固定床反应器,催 化剂用量为0. 2-0. 35g,氮气吹扫0. 5-lh,反应温度设定450-500 °C,乙醇进料速率为 0. 05-0. 10ml/min,汽化室温度为300°C,N2为载气,为最佳的制氢工艺。 本专利技术的优点为: 1、本专利技术所述的催化剂具有较好的活性和抗烧结和抗积炭性能。 2、在乙醇部分氧化制氢反应中,在常压、450-500°C条件下,乙醇转化率100%,氢 气选择性78. 8-82. 7%。【具体实施方式】 实施例1 下面结合具体的实施例进行进一步的说明 (1)称取1. 6372g硝酸镨,0· 9749g硝酸镍,0· 8717g硝酸钴和20毫升去离子水配 成混合水溶液,并采用磁力电动搅拌器匀速搅拌,搅拌时间为30分钟。 (2)在电动搅拌的条件下向步骤(1)中的混合硝酸盐溶液中滴加氨水,控制反应 体系pH = 11. 5后静置陈化8h。 (3)将步骤⑵的沉淀物装进水热爸,在120°C的条件下,继续反应6h后,过滤,洗 涤至中性,于120°C烘箱中干燥4小时,得催化剂前驱体。 (4)将步骤⑶的前驱体于750°C的马福炉中煅烧4h,即得PrNixC 〇lx03复合氧化 物催化剂。 (5)称取0· 20g步骤⑷中得到的PrNixC〇1 x03装填固定床反应器,氮气吹扫0· 5h, 反应温度设定450°C,将乙醇以0. 05ml/min的速率进料,汽化室温度为300°C,N2为载气,进 行乙醇部分氧化制氢反应。 PrNi。. 22C〇。. 7803催化剂的物理性能如表1所示: PrNi。. 22C〇。. 7803催化剂反应结果如表2所示:【主权项】1. 一种乙醇部分氧化制氢催化剂,其特征是,催化剂的化学式为:PrNi xC〇1 x03,其中x 值为 0. 22-0. 35。2. 根据权利要求1所述的乙醇部分氧化制氢催化剂,其特征是,所述的乙醇部分氧化 制氢催化剂采用水热_共沉淀法制备而成。3. 根据权利要求2所述的乙醇部分氧化制氢催化剂,其特征是,所述的催化剂的制备 步骤包括: (1) 称取L 6372g硝酸镨,0? 9749g硝酸镍,0? 7713 - 0? 9875g硝酸钴和20毫升去离子 水配成混合水溶液,搅拌均匀; (2) 滴加氨水,控制反应体系pH = 11-12后静置陈化8-12h ; (3) 将步骤(2)的沉淀物装进水热釜,在120°C的条件下,继续反应5-8h后,过滤,洗涤 至中性,于100-120°C烘箱中干燥4-6小时,得催化剂前驱体; (4) 将步骤⑶的前驱体于750°C的马福炉中煅烧2-6h,即得PrNixCo1 x03复合氧化物 催化剂。【专利摘要】本专利技术涉及一种催化剂,特别涉及,属于催化剂领域。本专利技术所述的催化剂,其特征是,催化剂的化学式为:PrNixCo1-xO3,其中x值为0.22-0.35。采用水热-共沉淀法制备而成。该催化剂具有较好的活性和抗烧结和抗积炭性能,在乙醇部分氧化制氢反应中,在常压、450-500℃条件下,乙醇转化率100%,氢气选择性78.8-82.7%。【IPC分类】B01J23/83, C01B3/32, C01B3/02【公开号】CN105233835【申请号】CN201510741794【专利技术人】李凝 【申请人】广东石油化工学院【公开日】2016年1月13日【申请日】2015年11月2日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙醇部分氧化制氢催化剂,其特征是,催化剂的化学式为:PrNixCo1‑xO3,其中x值为0.22‑0.35。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李凝
申请(专利权)人:广东石油化工学院
类型:发明
国别省市:广东;44

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