[发明专利]一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于为碳纳米管和钪双促进的共沉淀型钯锌基催化剂，催化剂包含主组分和促进剂，所述主组分为Pd和ZnO，促进剂为碳纳米管（CNT）和氧化钪，催化剂的化学式表示为：Pd_iZn_jSc_k-x%CNT，式中下标i、j、k为催化剂中Pd、Zn、Sc的摩尔比例系数，x%为CNT在计量式为Pd_iZn_jSc_k-x%CNT的催化剂中所占质量百分数。

2.如权利要求1所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂各组份的质量百分数分别为Pd：8%～25%，Sc：0.5%～4.5%，CNT：5%～15%，余量为Zn。

3.如权利要求2所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂各组份的质量百分数分别为Pd：15%～18%，Sc：2.5%～4.0%，CNT：8%～12%，余量为Zn。

4.如权利要求1所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂中，Pd来源于其金属盐，所述金属盐可采用PdCl₂。

5.如权利要求1所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂中，ZnO来源于其金属盐，所述金属盐可采用Zn(NO₃)₂。

6.如权利要求1所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂中，Sc₂O₃来源于其金属盐，所述金属盐可采用Sc(NO₃)₃。

7.如权利要求1所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于所述碳纳米管为多壁碳纳米管，外管径10~60nm，内管径3～8nm，总碳含量≥99.5wt%，石墨碳含量≥90wt%。

8.如权利要求1~7中任一所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂的组成配比将计量的PdCl₂，Zn(NO₃)₂·6H₂O和Sc(NO₃)₃·6H₂O混合后加水制成溶液A，溶液A中3种金属阳离子总当量浓度为1.5～2.5N/L；

2）将计量的Na₂CO₃溶于水制成溶液B，溶液B中Na⁺离子的当量浓度与溶液A中3种金属阳离子总当量浓度相同；

3）在60～80℃下，将溶液A注入预先装放入部分量溶液B的容器中，并通过调控溶液B的加入量以维持共沉淀反应体系的pH值在9～10，反应结束后将料液过滤，得沉淀物；

4)将步骤3）所得沉淀物经洗涤至淋洗液中Na⁺离子浓度在0.1ppm以下后过滤，将滤饼与计算量CNT混合打浆，后经离心过滤，滤饼烘干后焙烧，即得用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂Pd_iZn_jSc_k-x%CNT（氧化态）。

9.如权利要求8所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤4）中，所述烘干温度为105～120℃，烘干时间为8～12h。

10.如权利要求8所述的一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤4）中，所述焙烧温度为350～400℃，焙烧时间为2~4h。