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一種碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑及制備方法與流程

文檔序號:12619480閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑,其特征在于該催化劑將碳纖維與金屬氧化物結(jié)合作為復(fù)合載體,金屬鎳為活性組分,制得鎳/金屬氧化物-碳纖維催化劑;其中符號“/”前表示催化劑的活性組分,“/”后表示催化劑的載體,符號“-”表示兩種物質(zhì)復(fù)合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑,其特征在于,所述催化劑中碳纖維與金屬氧化物的質(zhì)量比為0.25~4,金屬鎳與催化劑的質(zhì)量比為0.02~0.25。

3.一種如權(quán)利要求1所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的制備方法,其特征在于該制備方法具體包括如下步驟:

步驟1:分別配制金屬(X)硝酸鹽和硝酸鎳混合溶液與碳酸鈉溶液;

步驟2:在40℃恒溫水浴條件下,分別將金屬(X)硝酸鹽和硝酸鎳混合溶液與碳酸鈉溶液通過蠕動泵以相同流量加入裝有碳纖維的燒杯中連續(xù)攪拌,其中燒杯中預(yù)先加入水和碳纖維混合攪拌,待沉淀完全后繼續(xù)攪拌20-80分鐘,作為沉淀的老化時(shí)間,得到沉淀物A;箱內(nèi),干燥時(shí)間8~14h;然后將其置于管式爐中,在300~750℃,氮?dú)獗Wo(hù);

步驟3:將步驟2的沉淀物A抽濾并水洗至中性,得到沉淀物B;

步驟4:將步驟3的沉淀物B置于100~120℃電熱鼓風(fēng)干燥下,恒溫焙燒1.5~14h,得到焙燒樣品;

步驟5:將步驟4的焙燒樣品研磨,篩分出60~80目的粉粒,得到成品催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的制備方法,其特征在于:所述步驟1中的金屬(X)為Al、Ca、Mg、La、Ce、Ti或Zr中的一種或其混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的制備方法,其特征在于:步驟2所述碳纖維是經(jīng)氫氧化鉀活化的活性碳纖維,具體包括如下步驟:

步驟2.1:將碳纖維加入氫氧化鉀溶液中,在40℃條件下,等體積浸漬24h;

步驟2.2:將經(jīng)過浸漬如理的碳纖維在100~120℃的溫度下干燥,并在800℃焙燒2h,水洗至中性,烘干得到所需活性碳纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的制備方法,其特征在于:所述成品催化劑中金屬鎳的重量百分比為2%~25%。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的制備方法,其特征在于:所述碳纖維與氫氧化鉀的質(zhì)量比為1:1。

8.一種如權(quán)利要求1所述的碳纖維與金屬氧化物復(fù)合載體金屬催化劑的應(yīng)用,其特征在于:將所述催化劑用于固定床反應(yīng)器中的甲烷二氧化碳重整制合成氣反應(yīng),具體包括以下步驟:

1)取0.2~1g所述催化劑于固定床反應(yīng)器內(nèi),在氮?dú)夥諊猩郎刂?00~600℃,通入氫氣還原0.5~1.5h;

2)還原結(jié)束以后,通入CH4:CO2:N2=1:1:1,總流量為150~300ml/min的混合氣,在800℃進(jìn)行重整反應(yīng),集氣用氣相色譜分析其催化效果。

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