[发明专利]一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂及制备方法在审

专利信息
申请号: 201810594374.9 申请日: 2018-06-11
公开(公告)号: CN108786818A 公开(公告)日: 2018-11-13
发明(设计)人: 陈庆;廖健淞 申请(专利权)人: 成都新柯力化工科技有限公司
主分类号: B01J23/78 分类号: B01J23/78;C01B3/06
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610091 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 制备 催化剂 双核壳结构 催化剂结构 多孔氧化硅 制氢过程 多孔镍 钙合金 氢能源 钙离子化合物 催化剂载体 耐酸碱性能 内层催化剂 表面氧化 缓冲作用 结构疏松 亲水性能 使用寿命 网络结构 稳定结构 整体形成 主体网络 包覆层 产气量 钙离子 最外层 钴离子 内层 内核 凝胶 崩塌 填充 坍塌 团聚
【权利要求书】:

1.一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂,其特征在于,所述催化剂以多孔镍钙合金为主体网络框架,多孔镍钙合金的空隙中填充钙钴离子凝胶内核,整个网络结构外层再包裹多孔氧化硅包覆层,整体形成双核壳结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂,其特征在于,所述多孔镍钙合金的孔径为100-600nm,孔隙率为60%-75%。

3.如权利要求1或2所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂的制备方法,其特征在于,采用多孔镍钙合金粉末作为原料,液态钴离子溶液为钴源,经过化学反应在表面形成多孔硅层,得到双核壳结构催化剂,具体制备方法为:

(1)将多孔镍钙合金粉末放入酒精、丙酮中超声清洗,经过过滤得到洁净的多孔镍钙合金粉末,再将所述多孔镍钙合金粉末加入配置有藻酸钠的去离子水溶液中,调节pH值为8-9,使钙离子从合金中脱出,扩大合金粉末孔隙,得到扩孔的多孔镍粉末;

(2)慢滴加所述液态钴离子溶液,进行搅拌,在藻酸钠的作用下, 1-2.5小时在所述多孔镍粉末的内部形成钙钴离子凝胶,得到钙钴凝胶-多孔镍复合粉末;

(3)将所述钙钴凝胶-多孔镍复合粉末进行过滤、洗涤,再将所述颗粒钙钴凝胶-多孔镍复合粉末分散于乙醇溶液中,加入氨水和正硅酸乙酯及造孔剂,搅拌24-48h后,通过正硅酸乙酯的水解在所述钙钴凝胶-多孔镍复合粉末表面形成多孔氧化硅包覆层,经过干燥处理,获得所需的双核壳结构催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(1)中的所述藻酸钠溶液的浓度为0.6-1.2mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(1)中的所述多孔镍钙合金粉末的粒径为0.8-10 μm。

6.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(2)中的所述钴离子溶液为钴盐溶液,所述钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴、草酸钴、碘化钴或柠檬酸钴的溶液中的一种或两种以上的组合,所述钴离子的浓度为0.1-1.2mol/L。

7.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(2)中的所述钙钴离子凝胶中的钙离子与钴离子的摩尔比例为1:1-5。

8.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述洗涤方式为采用去离子水超声洗涤10-30分钟。

9.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述氨水和正硅酸乙酯及造孔剂的重量比例为1:0.3-0.8:0.1-0.2,氨水浓度为15%-17%,所述造孔剂为脂肪酸聚氧乙烯酯,脂肪醇聚氧乙烯醚,聚氧乙烯醚中的任意一种或两种以上的组合。

10.根据权利要求3所述的一种用于制备氢能源的双核壳结构催化剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述多孔氧化硅包覆层的厚度为30-80nm,孔隙率为75-80%,孔径为5-10nm,孔道网络在整个氧化硅包覆层中均匀分布。

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