[发明专利]用于乙醇水蒸气预重整制氢的花球状催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于乙醇水蒸气预重整制氢的花球状催化剂，其特征在于该催化剂由载体和活性颗粒组成，所述的活性颗粒附着在载体上，成分的质量百分比为：活性颗粒∶载体＝1-40％∶60-99％，活性颗粒由实心球、花瓣和纳米颗粒组成，花瓣长在实心球上，纳米颗粒长在花瓣之间，实心球和花瓣为稀土金属氧化物，纳米颗粒为过渡金属氧化物，其中活性颗粒的直径D为3-4微米，花瓣的厚度H为20-50纳米，长度L为30-200纳米，花瓣间的间隙为50-300纳米，纳米颗粒尺寸为50-200纳米；所述的过渡金属氧化物为NiO、CoO、CuO中的一种或多种，或其与Zn和Cr的组合。

2.一种制备如权利要求1所述的用于乙醇水蒸气预重整制氢的花球状催化剂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将低聚乳果糖或葡萄糖、稀土金属硝酸盐和丁烯酰氨，溶于水使其溶解，得到溶液，其中各组分的质量百分比为：低聚乳果糖或葡萄糖∶硝酸盐∶丁烯酰氨∶水＝0.5-10％∶0.5-10％∶0.5-20％∶60-98.5％，用尿素或浓氨水调节PH至8-12，得到胶体，搅拌3-12小时，在120-300℃下反应12-120小时，去除反应液中的上清液，分离沉淀物，水洗、醇洗多次后在60-100℃下保持10-24小时，除去上层小部分结块，在450-600℃下煅烧6-24小时，得到微米尺寸的单分散的花球状稀土氧化物球粒；

(2)将过渡金属硝酸盐溶于水中，制成溶液A，溶液A的质量百分比浓度1％～30％，将上述微米尺寸的单分散的花球状稀土金属氧化物球粒加入草酸钾溶液中，搅拌成悬浊液B，悬浊液B中花球状稀土金属氧化物球粒的质量百分比浓度为2％-20％，将溶液A滴入悬浊液B中，连续搅拌6-8小时后抽滤、水洗，在80-100℃烘干10-24小时，在400-600℃下煅烧4-24小时，得到担载有单分散纳米尺寸过渡金属氧化物颗粒的微米尺寸单分散花球状稀土氧化物球粒，即得到花球状过渡金属氧化物/稀土氧化物活性颗粒，过渡金属氧化物的颗粒尺寸为50-200纳米；

(3)将上述活性颗粒与水混合，混合质量百分比为活性组分∶水＝10-30％∶90-70％，得到糊状浆料，将作为载体的金属氧化物泡沫陶瓷、多孔石英球、堇青石陶瓷、蜂窝陶瓷或泡沫镍中的任何一种浸入上述糊状浆料中，多次提拉后烘干，得到催化剂。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的稀土金属氧化物为La₂O₃、CeO₂、Y₂O₃、Eu₂O₃或Yb₂O₃中的任何一种。