[发明专利]一种固定贵金属催化剂活性组分的方法及其应用

权利要求书

1.一种固定贵金属催化剂活性组分的方法，其特征在于，将预设活性组分的前驱体溶液和合成催化剂载体的金属硝酸盐混合制备催化剂预载体，前驱体溶液和金属硝酸盐的质量比在1：1000～1：30之间；将此催化剂预载体放入马弗炉焙烧，焙烧后用水合肼还原催化剂预载体；用活性组分硝酸盐溶液与还原后的催化剂预载体混合、干燥、硝酸溶液洗涤、烘干、焙烧即可完成催化剂活性组分的固定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.以铜或钴的硝酸盐为预设活性组分前驱体溶于去离子水，制得预设活性组分的前驱体溶液；

S2.配置硝酸铈和/或硝酸锆的水溶液；当配置硝酸铈和硝酸锆的混合液时，以两硝酸盐溶液中所含金属氧化物的重量计算，两者所含金属氧化物的重量比在1：4～4：1之间；

S3.将步骤S1、S2中的溶液混合并搅拌0.1-2小时；

S4.向步骤S3所得混合溶液中添加氨水或尿素，并加热至80-90℃，加热期间不断搅拌；直至出现沉淀后，测试溶液pH值，当pH值达到7.5-9.0，停止加热；当溶液温度降到室温时，停止搅拌；

S5.将步骤S4所得产物过滤并将沉淀洗涤至中性，于80-120℃干燥10-30小时，于400-800℃焙烧，制得催化剂预载体；

S6.将催化剂预载体浸入0.5-3.0mol/L的水合肼水溶液5-20小时；

S7.以钯、铂、铑中的一种作为活性组分元素，制备活性组分前驱体溶液，浓度为0.05-3.0mol/L；

S8.将步骤S6中所得的催化剂预载体与步骤S7中的活性组分前驱体溶液混合，以催化剂预载体和活性组分前驱体溶液中所含金属氧化物重量计算，活性组分前驱体溶液中所含金属氧化物重量占两者所含总的金属氧化物重量的0.1-3％，并置于催化剂摇床1-10小时；然后，将此混合物于80-120℃干燥1-5小时；

S9.用1.0mol/L硝酸溶液进行洗涤，于80-120℃干燥10-30小时，于400-800℃焙烧，可完成催化剂活性组分的固定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，预设活性组分前驱体溶液的制备方法为：称取硝酸铜或硝酸钴，将其完全溶解在去离子水中，制得预设活性组分前驱体溶液。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S7中活性组分前驱体溶液为硝酸钯、氯铂酸或硝酸铑水溶液中一种。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S4中，添加的氨水或尿素摩尔数占混合溶液中所有金属元素的摩尔数总和的5-20倍。

6.一种如权利要求1-5任一种方法制备的催化剂，其特征在于，该催化剂中载体为氧化铈和/或氧化锆，活性组分为氧化钯、氧化铂和氧化铑中的一种，以金属氧化物的重量计算，载体占整个催化剂的97.0-99.9％，活性组分占整个催化剂的0.1-3％。

7.一种如权利要求6所述催化剂在甲烷水蒸气重整制氢上的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将催化剂用于甲烷水蒸气重整制氢的催化反应，其反应条件为：反应压力0.1-1.0MPa，反应温度650-900℃，水和甲烷的摩尔比2-5，空速为1000-20000mL·h^-1·g^-1。