[发明专利]甲苯水蒸气重整制备高纯度氢气的催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种甲苯水蒸气重整制备高纯度氢气的催化剂的制备方法，所述催化剂为Ni-CaO-Al₂O₃，催化剂的比表面积为120-135m²/g；和/或催化剂的孔径为5-50nm；和/或催化剂的孔体积为0.2-0.5cm³/g；和/或Ni的粒径为2-15nm；

所述方法包括以下步骤：

S1、将钙盐、镍盐和铝盐溶于去离子水中，配制含Ca²⁺、Ni²⁺和Al³⁺的混合盐溶液；将混合盐溶液缓慢加入到碳酸盐溶液中使其混合均匀，并加入氢氧化钠溶液调节pH值，得到催化剂母液；

S2、将所述催化剂母液搅拌回流，使其晶化，制得晶化催化剂母液；

S3、分离出晶化催化剂母液中的沉淀进行洗涤得到晶化产物，然后将晶化产物经干燥、研磨和氢气还原，制得所述催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂的比表面积为128-132m²/g；和/或催化剂的孔径为10-20nm；和/或催化剂的孔体积为0.3-0.5cm³/g；和/或Ni的粒径为2-5nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，催化剂的孔径为10-15nm；和/或催化剂的孔体积为0.35-0.5cm³/g。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述混合盐溶液中Ca²⁺、Ni²⁺和Al³⁺的总摩尔数与碳酸盐的摩尔数之比为7.0-10.0。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述混合盐溶液中Ca²⁺、Ni²⁺和Al³⁺的总摩尔数与碳酸盐的摩尔数之比为7.0-7.5。

6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述混合盐溶液中Ca²⁺/Al³⁺摩尔比为2-5。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述混合盐溶液中Ca²⁺/Al³⁺摩尔比为2.5-4。

8.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述钙盐选自Ca(NO₃)₂·4H₂O和/或CaCl₂，和/或所述镍盐选自Ni(NO₃)₂·6H₂O和/或NiCl₂·6H₂O，和/或所述铝盐选自Al(NO₃)₃·9H₂O和/或AlCl₃。

9.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，碳酸盐溶液的浓度为0.2-0.5mol/L；和/或氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，碳酸盐溶液的浓度为0.2-0.3mol/L。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液与碳酸盐溶液混合的过程中，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为10-12。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液与碳酸盐溶液混合的过程中，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为10-10.5。