[发明专利]一种固定床雷尼镍催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定床雷尼催化剂的制备方法，具体地讲是涉及一种高活性雷尼催化剂 的制备方法。

背景技术

氢能是人类社会为缓解资源和环境问题提出的一种未来能源发展方向，这项发展的核心 内容就是以氢气代替现有的化石燃料(煤、石油和天然气)作为清洁、绿色、便于携带输送 的燃料。而以氢为燃料的燃料电池则是高效、清洁的一种发电装置，并逐渐成为便携式电子 产品和电动汽车的理想配套电源。目前，限制燃料电池发展和应用的主要问题是氢的储存， 而现今广泛采用的储氢方式，储氢量都较低，如高压气瓶储氢、贮氢合金储氢等。而硼氢化 物是一种高储氢含量的材料，如硼氢化钠的储氢量为21.2％。这些化合物作为一种强还原剂 与水发生反应，可以释放高纯度的氢气，不需要净化直接可以供给燃料电池发电。而且制氢 原料可以固体运输和储存，大大降低成本。反应方程式如下：

NaBH₄+2H₂O→4H₂+NaBO₂

目前，硼氢化物水解制氢的催化剂主要有金属卤化物(CoCl₂)、负载在离子交换树脂 的贵金属(如Pt、Pd、Ru等)、雷尼合金(雷尼Ni)等。但都存在一些问题，如催化剂流失 问题、反应不可控和成本等问题等等。

Bin Hong Liu等报道了采用雷尼镍、雷尼钴以及雷尼镍钴等催化硼氢化钠水解发生氢 气的方法(Joumal of Alloys and Compounds，415，2006，288-293)。在该报道 中，利用粉末雷尼镍、粉末雷尼钴等催化硼氢化钠分解制氢。粉末状雷尼催化剂在实际应用 中容易流失，增加了生成氢气与催化剂分离的难度，从而使得其应用受到了限制。在中国公 开号为CN1774390A的专利公开了一种利用雷尼镍催化分解硼氢化钠制氢的方法，专利中采用 两种方法解决粉末雷尼镍的流失问题。第一种方法是，将雷尼镍附着到有催化剂固定单元的 磁体上，浸泡在水中。第二种方法是用聚氨酯泡沫将雷尼镍固定在镍网上，然后储存在蒸馏 水中。这两种方法都使得反应装置更为复杂，而且制备得到的催化剂强度较低、活性成分容 易脱落。

日本专利公开号为JP2005205265报道了制备固定床雷尼镍制氢催化剂的方法，具体步骤 是将铝粉和粘结剂混合涂敷在泡沫镍上，经高温焙烧，制备表面合金化的泡沫镍，再经碱液 活化，得到固定床雷尼镍制氢催化剂，解决了一些目前常见的问题，如催化剂流失问题，有 效克服了粉末雷尼催化剂的局限性。但是该专利制备的催化剂活性偏低，各部分的催化活性 不均一，也限制了实际应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种强度高、催化活性好、  催化剂的活性均匀的雷尼 镍催化剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的发明人在现有技术的基础上进行了大量的研究和创造性 的劳动，研制出了一种高活性、高强度的雷尼镍催化剂的制备方法，其具体步骤如下：①将 泡沫镍放入有机溶剂中浸泡10～120min后，用稀酸溶液清洗，然后水洗，干燥；

②用热喷涂法将金属铝喷涂在步骤①得到的泡沫镍上，喷涂1～6次，即得镀铝泡沫镍；

③将步骤②中得到的镀铝泡沫镍，在惰性气体保护下，温度为660～1100℃下焙烧0.1～ 5h，然后在碱性溶液中浸取，即得。

所述的步骤①中的有机溶剂为丙酮、乙醇、乙醚、苯、甲苯、石油醚和氯仿中的一种。

所述的步骤①中的稀酸溶液为稀盐酸、稀硫酸或稀磷酸。

所述的步骤①中的干燥是在温度为60～100℃下真空干燥10～120min。

所述的步骤②中的热喷涂法为火焰喷涂法、电弧喷涂法或等离子喷涂法，优选为等离子 喷涂法。

所述步骤③中的碱性溶液为10～30wt％的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，所述的浸取是在温 度为60～90℃下浸取1～12h。

所述步骤③中的惰性气体是氮气、氦气、氖气和氩气中的一种。