[发明专利]一种蛋壳型Co‑Ni‑Fe@SiO2催化剂的制备方法及制备的催化剂及其应用

权利要求书

1.一种制备蛋壳型Co-Ni-Fe@SiO₂催化剂的方法，包括以下步骤：

(1)化学气相沉积反应，使用N₂作为载气将熔融的Co盐、Ni盐及Fe盐带入装填有干燥的球形硅胶的反应管中进行化学气相沉积反应，得到Co盐、Ni盐及Fe盐与硅胶表面氧键合的混合物；

(2)焙烧，先将步骤(1)得到的Co盐、Ni盐及Fe盐与硅胶表面氧键合的混合物先在N₂气氛中焙烧，然后在NH₃气氛中焙烧，得到Co-Ni-FeO_x@SiO₂，x由与氧不同的金属元素的数量及其氧化程度决定；

(3)还原，用H₂或CO对Co-Ni-FeO_x@SiO₂进行还原得到Co-Ni-Fe@SiO₂催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的球形硅胶为B型硅胶，比表面积为400-700m²/g，平均孔径为4.5-6.0nm，杂质Na₂O含量<500ppm，尺寸为直径2-5mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中Co在硅胶上的负载量为0.1-5.5wt％，以硅胶的重量计；所述Co、Ni、Fe元素的摩尔比为1:(0.01～0.15):(0.01～0.15)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中Co在硅胶上的负载量为3.0-5.5wt％，以硅胶的重量计；所述Co、Ni、Fe元素的摩尔比为1:(0.05～0.1):(0.05～0.1)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中熔融的Co盐、Ni盐及Fe盐的温度为86-125℃，N₂在反应管中的流速为0.05～2.0cm/s，反应温度为150-260℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中N₂在反应管中的流速为0.50-1.35cm/s。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中在N₂气氛中焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为10-100min，N₂流速为0.05-2.0cm/s；在NH₃气氛中焙烧温度为450～900℃，焙烧时间为30-240min，NH₃流速为0.05-0.6cm/s。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中在N₂气氛中焙烧温度为350～450℃，焙烧时间为30-60min，N₂流速为0.50-1.35cm/s；在NH₃气氛中焙烧温度为500～700℃，焙烧时间为120-240min，NH₃流速为0.20-0.55cm/s。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中还原温度为300～600℃，时间为1～5hr。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中还原温度为400～550℃，时间为2～3hr。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在经过所述步骤(2)之后，进行所述步骤(3)之前，对Co-Ni-FeO_x@SiO₂进行水洗处理，所述水洗处理包括以下步骤：将Co-Ni-FeO_x@SiO₂的温度保持在150-450℃，用水蒸汽对Co-Ni-FeO_x@SiO₂进行清洗。