[发明专利]一种由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法、产品及其应用

权利要求书

1.一种由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）生物质热裂解炭在OH^-离子浓度为3～7mol/L强碱溶液中浸渍2～8h，过滤后的滤渣经干燥后，置于500～1000℃的氮气气氛中活化1～5h，再经去离子水洗至中性；

（2）将步骤（1）得到的产品在H⁺浓度为0.5～2mol/L的强酸溶液中浸渍3～8h，然后用去离子水洗至中性，再经干燥处理得到活化热裂解炭；

（3）将步骤（2）得到的活化热裂解炭在硝酸中加热回流反应3～10h后，经去离子水冲洗至中性，加热烘干后得到功能化的活化热裂解炭，所述硝酸质量浓度为10%～65%；

（4）将步骤（3）得到的功能化的活化热裂解炭加入到浓度为0.01～0.5mol/L的钌盐溶液中，经超声处理及机械搅拌后，再进行蒸干、干燥，得到所述的钌催化剂。

2.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，所述生物质热裂解炭的获取方式为：生物质在流化床上450～600℃条件下、氮气氛围下快速热裂解得到。

3.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，步骤（1）中所述生物质快速热裂解炭在OH^-离子浓度为4～6mol/L强碱溶液中浸渍4～7h，干燥后置于600～800℃的氮气气氛中活化；所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷中的一种或其混合物。

4.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，步骤（2）中所述强酸溶液中H⁺浓度为0.8～1.2mol/L，浸渍时间为4～6h；所述强酸为HCl、HBr、HI中的一种或其混合物。

5.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，步骤（3）中所述硝酸质量浓度为30%～50%，回流反应时间为4～6h。

6.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，步骤（4）所述的钌盐为氯化钌、硝酸钌、醋酸钌中的一种或几种，钌盐溶液浓度为0.1～0.25mol/L。

7.如权利要求1所述的由生物质热裂解炭制备钌催化剂的方法，其特征在于，步骤（4）所述的超声处理时间为30～60min，机械搅拌时间为4～6h。

8.如权利要求1～7任一权利要求所述的方法制备得到的钌催化剂，其特征在于，所述钌催化剂以功能化的活化热裂解炭为载体，以金属钌为活性组分，所述钌的负载量为0.1～10wt%；所述钌催化剂的比表面积为700～1000m²/g，其中微孔的比表面积占总比表面积的50～80%，孔容为0.4～0.7cm³/g，平均孔径为1～4nm。

9.一种如权利要求8所述的钌催化剂在用于合成气选择性合成甲烷反应中的应用，其特征在于，包括：

（1）将钌催化剂装入反应器中，进行还原处理，所述还原气氛为H₂、流速为10～60ml/min、温度为300～600℃、时间为3～10h；

（2）将合成气以500～12000h^-1的进料空速通入步骤（1）的反应器中，在300～400℃、2～5MPa的条件下进行反应，所述合成气中H₂与CO的体积比为1～3。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述钌催化剂的还原处理温度为400～500℃。