一种镍基高效氨分解催化剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115739160A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211587768.4(22)申请日2022.12.12(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人刘宾杜青洲柴永明付荣荣王炳坤陈振坤郭书亭席新伟柳广鑫刘晨光(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107专利代理师陈阳(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)B01J35/02(2006.01)C01B3/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种镍基高效氨分解催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种镍基高效氨分解催化剂及其制备方法，涉及氨分解制氢催化剂技术领域，其中催化剂制备方法包括以下步骤：1）将2‑甲基咪唑与金属硝酸盐通过室温晶化法合成ZIF‑8或ZIF‑67；2）将镍盐溶于甲醇中制备浸渍液，对ZIF‑8或ZIF‑67进行浸渍处理；3）以浸渍后的ZIF‑8或ZIF‑67为晶种，使用溶剂热法制备出MOF‑74包覆的ZIF‑8或ZIF‑67核壳结构催化剂前驱体；4）将核壳结构催化剂前驱体压片成型后进行焙烧处理；5）将焙烧后的催化剂前驱体在还原气氛下还原，即可制得所述催化剂；此方法制备的催化剂具有非常高的活性金属Ni分散度，同时暴露出更多的碱性位点，显著增强了供电子能力，表现出优异的低温氨解制氢活性和稳定性，具有非常好的应用前景。CN115739160ACN115739160A权利要求书1/1页1.一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将2‑甲基咪唑与金属硝酸盐通过溶剂热法合成ZIF‑8或ZIF‑67；2）将镍盐溶于甲醇中制备浸渍液，对ZIF‑8或ZIF‑67进行浸渍处理；3）以浸渍后的ZIF‑8或ZIF‑67为晶种，使用溶剂热法制备出MOF‑74包覆的ZIF‑8或ZIF‑67核壳结构催化剂前驱体；4）将所述核壳结构催化剂前驱体压片成型后进行焙烧处理；5）将焙烧后的催化剂前驱体在还原气氛下还原，即可制得所述催化剂。2.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述金属硝酸盐为六水合硝酸锌和六水合硝酸钴中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述ZIF‑8或ZIF‑67的合成方法包括：将摩尔比为（3‑4）：1的2‑甲基咪唑与金属硝酸盐溶于甲醇中并充分搅拌，搅拌结束后以甲醇为溶剂将其离心洗涤，将所得产品干燥后即可制得ZIF‑8或ZIF‑67。4.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酰丙酮镍中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述MOF‑74包覆的ZIF‑8或ZIF‑67核壳结构催化剂前驱体，其合成方法包括：将所述ZIF‑8或ZIF‑67置于的DMF、乙醇和水的混合溶剂中进行充分搅拌，使得ZIF‑8或ZIF‑67在混合溶剂中均匀分散，其中ZIF‑8或ZIF‑67与混合溶剂的质量比为（3‑9）：100；将2，5‑二羟基对苯二甲酸与四水合乙酸镁置于含有ZIF‑8或ZIF‑67的混合溶剂中，室温下搅拌至完全溶解；然后在155‑165℃晶化；晶化结束后，用DMF与甲醇洗涤晶化产物；最后将所得产物干燥后即制得所述催化剂前驱体。6.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤4）中将所述核壳结构催化剂前驱体进行压片成型，并破碎成20‑40目的颗粒。7.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述焙烧气氛为空气、氮气、氩气中的一种，所述焙烧温度为400‑920℃，焙烧时间为1‑5h。8.根据权利要求1所述的一种镍基高效氨分解催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5）中所述还原气氛为氨气、氢气、氨氢混合气中的一种，还原温度为300‑900℃，还原时间为1‑10h。9.一种权利要求1‑8任一所述的制备方法制备的镍基高效氨分解催化剂，其特征在于：镍的质量占催化剂总质量的1‑20%，氧化镁的质量占催化剂总质量的20%‑40%。2CN115739160A说明书1/6页一种镍基高效氨分解催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及氨分解制氢催化剂技术领域，具体涉及一种镍基高效氨分解催化剂及其制备方法。背景技术[0002]我国一次能源生产、消费规模巨大，位居世界首位。但国内油气生产难以满足我们快速增长的生产需要，对进口有着较大的依存度。根据路透社报道，全球能源市场发生了较为严重的周期性能源短缺，