[发明专利]Ni@SiO2@CeO2核壳催化剂的制备方法及其在甲烷二氧化碳重整中的应用

权利要求书

1.Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将镍源溶液与表面活性剂的环烷烃溶液混合后，再加入水合肼并搅拌均匀；然后置于恒温水浴槽中，再依次加入原硅酸四乙酯和氨水水解；持续搅拌下水解一定时间后，加入异丙醇终止反应，将得到的沉淀物离心洗涤，干燥，焙烧，得到粉末；

(2)将步骤(1)制得的粉末分散在乙二醇或水或乙醇中，然后加入六水硝酸铈水溶液A混合均匀，在一定温度下加入一定量的氨水，水解一段时间，然后再加入一定量的硝酸铈水溶液B搅拌一段时间，冷却至室温，离心洗涤得到固体样品，干燥，焙烧；

(3)将步骤(2)焙烧过的粉末经H₂/N₂混合气还原，即制得球状Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂。

2.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的镍源为硝酸镍、氯化镍、乙酸镍、硫酸镍或氢氧化镍；表面活性剂为的聚乙二醇十六烷基醚，其中n＝10、15、20。

3.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，镍源溶液、表面活性剂、水合肼、原硅酸四乙酯和氨水的体积比为0.5：15：0.6：2.1：1.5，其中，镍源溶液的浓度为0.3-1.2mol/L；水合肼的浓度不小于31.0mol/L，氨水的质量分数为25％-28％。

4.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，恒温水浴温度为50-70℃，水解时间为1～2小时。

5.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，洗涤时用异丙醇，干燥温度为60℃，干燥时间为10-12小时；焙烧温度为750℃，焙烧时间为2小时。

6.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，步骤(1)制得的粉末、六水硝酸铈水溶液A、氨水、硝酸铈水溶液B的用量比例为50～300mg：2mL：3mL：3mL；其中，六水硝酸铈水溶液A的浓度为0.1～1mol/L，六水硝酸铈水溶液B的0.0467mol/L，氨水的浓度为0.33mol/L。

7.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，水解温度为60℃，水解时间为1～2h，干燥温度为60℃，干燥时间为10～12h；焙烧温度为750℃，焙烧时间为2h。

8.如权利要求1所述的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述焙烧过的粉末经氢气还原时，还原温度为750℃，反应时间为30分钟。

9.将权利要求1～8任一项制备方法制备的Ni@SiO₂@CeO₂核壳催化剂用于甲烷二氧化碳重整反应中，在催化温度为600℃时，甲烷的转化率为35～40％，二氧化碳转化率为50～54％。