二氯甲烷的加入比例為1:1. 5g/ml;
[0037] (3)將所述第一溶液體系與所述第二溶液體系混合得到混合體系，對(duì)所述混合體 系在室溫條件下進(jìn)行充分?jǐn)嚢枰允蛊渲泻械臒o(wú)水乙醇完全揮發(fā)，剩余體系經(jīng)60°C干燥 24h，360°C焙燒6h，焙燒時(shí)的升溫速率為1°C/min，即得Cu基水煤氣變換催化劑。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 本實(shí)施例提供一種以介孔硅SBA-15為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方法， 其包括如下步驟：
[0040] (1)分別稱(chēng)取 0? 38gCu(N03)2 ? 3H20、1. 767gCe(N03)3 ? 6H20、0. 915gMn(N03)2 ? 4H20 并溶于20ml無(wú)水乙醇中，在室溫下進(jìn)行攪拌lh，即得第一溶液體系，其中，所述可溶性銅 鹽、可溶性鈰鹽以及所述可溶性錳鹽的摩爾比0. 38:1:0. 89 ;
[0041] (2)稱(chēng)取0? 5g介孔氧化硅SBA-15并溶于5ml無(wú)水乙醇，在室溫下進(jìn)行攪拌0? 5h， 即得第二溶液體系，其中，所述介孔氧化硅的比表面積為420m2/g，所述介孔氧化硅與所述 無(wú)水乙醇的加入比例為l:lg/ml;
[0042] (3)將所述第一溶液體系與所述第二溶液體系混合得到混合體系，對(duì)所述混合體 系在室溫條件下進(jìn)行充分?jǐn)嚢枰允蛊渲泻械臒o(wú)水乙醇完全揮發(fā)，剩余體系經(jīng)80°C干燥 24h，380°C焙燒3h，焙燒時(shí)的升溫速率為1°C/min，即得Cu基水煤氣變換催化劑。
[0043] 對(duì)比例1
[0044] 本對(duì)比例提供一種共沉淀法合成Cu基水煤氣變換催化劑的方法，其包括如下步 驟：
[0045] 分別稱(chēng)取 0? 38gCu(NO3) 2 ? 3H20、I. 767gCe(NO3) 3 ? 6H20、0. 997gMn(NO3) 2 ? 4H20 并溶 于IOml去離子水中，得到混合溶液；
[0046] 將上述混合溶液先在60°C、攪拌條件下進(jìn)行預(yù)處理30min，再向其中緩慢滴加 I. 242gK0H，并維持pH為10,之后在60°C進(jìn)行老化處理8h，待冷卻后進(jìn)行離心，洗滌至pH為 7,烘干后即得催化劑。
[0047] 實(shí)驗(yàn)例
[0048] 為了證明本發(fā)明所述具有變換和吸附凈化性能的載體和催化劑的技術(shù)效果，本發(fā) 明設(shè)置了實(shí)驗(yàn)例對(duì)載體和催化劑的催化性能進(jìn)行測(cè)試。
[0049] 對(duì)實(shí)施例1-4和對(duì)比例1中的催化劑依次進(jìn)行編號(hào)為A-E并進(jìn)行以下測(cè)試。
[0050] 催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
[0051 ] 本實(shí)驗(yàn)例中催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)的分別采用美國(guó)Micrometries公司OminisorpIOOcx型氣體吸附孔徑測(cè)定儀上進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試過(guò)程和測(cè)試條件如下：稱(chēng) 取0?IOg樣品（經(jīng)烘干預(yù)處理，20-40目，380ym-830ym)，200°C條件下抽真空（小于 IO5Torr)處理處，以N2為吸附質(zhì)，在液氮溫度下（_196°C)測(cè)得吸脫附曲線(xiàn)。依據(jù)吸脫附 曲線(xiàn)的吸附值采用BET法計(jì)算比表面積，脫附值采用BJH法計(jì)算孔體積和孔分布。
[0052] 催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0053] 表1-載體的比表面積和孔結(jié)構(gòu)測(cè)試結(jié)果
[0054]

[0055] 從表1數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明方法制備得到的催化劑（樣品A-D)比表面積較大 為192m2/g，孔容為0. 252cm3/g，孔徑為3. 536nm，有利于提高催化劑對(duì)CO的變換活性；與之 相比，對(duì)比例中采用共沉淀法制備得到的催化劑（樣品E)，其比表面積僅為65m2/g，孔容為 0. 162cm3/g，孔徑為2. 328nm，從而對(duì)CO的變換活性較差。
[0056] 催化劑CO變換反應(yīng)活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
[0057] 實(shí)驗(yàn)步驟具體如下：
[0058] (1)催化劑預(yù)處理：
[0059] 先以30ml/min流速通入H2,在350°C對(duì)催化劑進(jìn)行還原4h ;
[0060] (2)催化劑的變換活性測(cè)試：
[0061] 測(cè)試條件：
[0062] 變換原料氣組成：10% C0,5% C02,5% H2，其余為N2;
[0063] 催化劑裝填量30ml，壓力為常壓，空速6000h\汽氣比為1:1 ;
[0064]測(cè)試溫度區(qū)間為150-350°C，升溫速率為5°C/min，溫度間隔50°C，每個(gè)測(cè)試溫度 點(diǎn)保持時(shí)間為4h。采用GC-2014氣相色譜分析儀，六通閥自動(dòng)取樣，檢測(cè)反應(yīng)前后的CO含 量。
[0065] 以CO的轉(zhuǎn)化率表示催化劑變換活性，計(jì)算公式如下：
[0066] CO 轉(zhuǎn)化率（％ ) = 100% X (l-Vo/ViV(l+Vo)
[0067] 式中Vi為原料氣中CO的體積分?jǐn)?shù)，Vo為變換氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)。
[0068] 當(dāng)變換反應(yīng)溫度分別為250°C、300°C、350°C時(shí)，計(jì)算催化劑的CO轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如 表2所示。
[0069] 表2-不同變換反應(yīng)溫度下催化劑的CO轉(zhuǎn)化率
[0070]
[0071] 從表2數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所述催化劑（樣品A-D)適用溫度較寬，在150-350°c 的溫度范圍內(nèi)對(duì)CO均具有一定變換活性，并在300-350°C的高溫下保持較高的變換活性， 耐高溫性能高，與之相比，對(duì)比例中的催化劑（樣品E)，適用溫度范圍窄，變換活性較差，耐 高溫性能差。
[0072]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì) 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或 變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方法，其包括如下步驟： (1) 分別稱(chēng)取可溶性銅鹽、可溶性鈰鹽以及除銅外的其他過(guò)渡金屬的可溶性鹽并溶于 第一易揮發(fā)有機(jī)溶劑，即得第一溶液體系，控制所述可溶性銅鹽、可溶性鈰鹽以及除銅外的 其他過(guò)渡金屬的摩爾比為0. 28-0. 38:1:0. 7-0. 9 ; (2) 稱(chēng)取介孔氧化硅并溶于第二易揮發(fā)溶劑，即得第二溶液體系，控制所述介孔氧化硅 與所述第二易揮發(fā)有機(jī)溶劑的加入比例為1:0. 5-1:1. 5g/ml ; (3) 將所述第一溶液體系與所述第二溶液體系混合得到混合體系，對(duì)所述混合體系在 室溫條件下進(jìn)行充分?jǐn)嚢枰允蛊渲泻械牡谝灰讚]發(fā)有機(jī)溶劑和第二易揮發(fā)有機(jī)溶劑完 全揮發(fā)，剩余體系經(jīng)干燥、焙燒，即得Cu基水煤氣變換催化劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方法，其特征 在于，步驟（1)中，除銅外的其他過(guò)渡金屬為可溶性鈷鹽、可溶性錳鹽和可溶性鐵鹽中的一 種或幾種的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方法，其 特征在于，所述介孔氧化娃為納米介孔氧化娃。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，所述介孔氧化硅為KIT-6、SBA-15、MCM-48中的一種或幾種的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，所述介孔氧化硅的比表面積為400-500m 2/g。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，所述可溶性銅鹽為Cu (NO3) 2 ? 3H20、CuCl2 ? 2H20、Cu (CH3OO) 2 ? H2O中的一種 或幾種的混合物，所述可溶性鈰鹽為Ce(NO3)3 ? 6H20、Ce(Cl)3 ? 7H20、Ce2(SO4)3 ? 8H20中的 一種或幾種的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，所述第一易揮發(fā)有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、二氯甲烷中的一種或幾種的混合 物。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，所述第二易揮發(fā)有機(jī)溶劑為乙醇、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺中的一種 或幾種的混合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方 法，其特征在于，步驟（3)中，進(jìn)行所述干燥的溫度為60-90°C，所述干燥的時(shí)間為12-24h; 進(jìn)行所述焙燒的溫度為360-400°C，所述焙燒的時(shí)間為2-6h。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法制備得到的Cu基水煤氣變換催化劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種以介孔硅為模板制備Cu基水煤氣變換催化劑的方法，先將包括可溶性銅鹽和可溶性鈰鹽在內(nèi)的多種金屬鹽溶于第一易揮發(fā)有機(jī)溶劑中制得第一溶于體系，并將介孔氧化硅溶于第二易揮發(fā)溶劑制得第二溶液體系，之后利用所述第一溶液體系與所述第二溶液體系混合并在適合條件下制備得到Cu基水煤氣變換催化劑，本發(fā)明方法在制備催化劑的過(guò)程中，使得催化劑能夠均勻分散于模板劑的孔道和表面中，在大幅度提高金屬活性組分的分散性的同時(shí)，有效避免催化劑在高溫下的燒結(jié)現(xiàn)象，熱穩(wěn)定性好，變換活性高，從而本發(fā)明方法制備得到Cu基水煤氣變換催化劑具有比表面積大、活性組分的分散度高、耐高溫性能好、變換活性高等特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B01J23/83, C01B3/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105107513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510492272
【發(fā)明人】曹彥寧, 米金星, 江莉龍
【申請(qǐng)人】福州大學(xué)化肥催化劑國(guó)家工程研究中心
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日