一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102658145A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102658145A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201210076670.2(22)申请日2012.03.21(71)申请人中南民族大学地址430074湖北省武汉市洪山区民族大道708号(72)发明人李琳李金林张露明胡军成(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人余晓雪王敏锋(51)Int.Cl.B01J23/755(2006.01)C01B3/40(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用(57)摘要本发明属于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂制备技术领域，具体公开了一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用，制备步骤：载体合成：将镁条溶解于无水甲醇，然后加入对甲氧基苯甲醇搅拌，在搅拌下逐滴加入水的甲醇溶液，水解完成后放入高压反应釜，通氩气置换空气后升压至1.0MPa，在265℃反应，冷却后取出放入管式炉中焙烧后即得载体；Ni/MgO(111)的制备：将载体均匀浸渍于乙酰丙酮镍溶液中，干燥后再在650℃下焙烧5h，即得。将该催化剂用于催化甲烷二氧化碳重整反应，结果显示，该催化剂具有良好的活性和稳定性，可使CH4和CO2转化率均在85%以上，且催化剂活性可稳定维持200h无明显失活。CN1026584ACN102658145A权利要求书1/1页1.一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法，其步骤如下：(1)MgO(111)载体的合成：将3.6g镁条溶解在159mL无水甲醇中，然后加入10.36g结构导向剂对甲氧基苯甲醇，搅拌反应5h，然后逐滴加入水的甲醇溶液搅拌进行水解反应，滴加完后再继续搅拌12h，随后将反应液放入高压反应釜中，先通入氩气排尽釜内空气，再继续通入氩气至釜内压力为1.0MPa，再升温至265℃在超临界条件下反应15h，然后在超临界条件下干燥，冷却后取出，在空气气氛下管式炉中500℃焙烧6h，冷却后取出即得到具有特殊强极性晶面结构的MgO(111)片状纳米晶粉末，即为MgO(111)载体；(2)MgO(111)负载镍基催化剂的制备：在旋转蒸发仪中充分旋转下，将1.0g步骤(1)得到的MgO(111)载体分多次均匀浸渍于乙酰丙酮镍的四氢呋喃溶液中，自然放置12h后放入100℃烘箱中干燥12h，然后放入管式炉中在空气气氛下以2℃/min的速率升温至650℃焙烧5h，或至500℃焙烧8h，即得MgO(111)负载镍基催化剂；所述的水的甲醇溶液由5.4g水和110mL无水甲醇混合而成；所述的乙酰丙酮镍的四氢呋喃溶液由0.4902g乙酰丙酮镍与30mL四氢呋喃混合而成。2.一种根据权利要求1所述的制备方法制备得到的MgO(111)负载镍基催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，应用过程如下：称取0.2g催化剂和2g石英砂混合均匀后装入反应管中，在固定床反应器上依次进行还原和催化重整反应，其中还原条件为：先以10℃/min的速率升温至750℃，然后在此温度下，流速为50mL/min的H2/N2混合气氛中还原4h，接着切换为60mL/min的N2吹扫30min；催化重整反应条件为：直接在750℃下逐步将N2切换为总流量为120mL/min混合气进行重整反应，空速为36L·h-1·g-1，常压；所述的H2/N2体积比为10∶90；所述的混合气为体积比为1∶1的CH4与CO2混合气体。2CN102658145A说明书1/5页一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂制备技术领域，具体涉及一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用，该催化剂适用于催化甲烷二氧化碳重整制合成气的反应。背景技术[0002]现代化学工业和人类社会活动的迅猛发展，使得能源的利用和结构调整成为世界各国关注的热点。甲烷二氧化碳重整反应由于可以直接将自然界丰富的CH4和CO2资源转化为极其有用的合成气(CO+H2)，同时能在一定程度上缓解由于CO2和CH4等气体引起的温室效应问题，从而具有十分重要的意义。传统的CH4蒸气重整制得的合成气中n(H2)/n(CO)≥3，适于合成氨，但不适于羰基合成和费-托合成；而以CH4/CO2重整制得的合成气中n(H2)/n(CO)≤1，富含碳资源，可用于羰基合成和费-托合成。[0003]许多文献报道了不同组成和性能的催化剂。尽管贵金属如Ru、Rh、Pd等具有良好的催化性能，但由于其成本过高，不具备经济上的吸引力。因此，目前更多的工作主要集中在非贵金属催化剂上。其中