[发明专利]一种氮化铝基催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮化铝基催化剂，所述氮化铝基催化剂具有核壳结构，包括内核和壳层，所述内核为氮化铝，所述壳层为氧化铝，所述内核和壳层之间设有活性金属组分;

所述的氮化铝基催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将氮化铝粉末在惰性气体下焙烧得到氮化铝载体；

提供活性金属组分的金属盐溶液，将所述金属盐溶液滴加到步骤1）所述的氮化铝载体得前躯体A；

将步骤2）所述的前躯体A在惰性气体下焙烧；

将步骤3）所述焙烧后的产物在相对湿度为10 %~90 %的空气中制得前躯体B；

将步骤4）所述的前躯体B还原，即得氮化铝基催化剂。

2.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述活性金属组分选自镍、钴、铂、铁、铑、钯、银、金中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述活性金属组分选自镍、钴、铂中的一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述活性金属组分占催化剂总质量的0.3~10 %。

5.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤1）中氮化铝粉末中含氧量小于20 %。

6.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤1）中焙烧的温度为1300~1800℃，焙烧的时间为3~6h。

7.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤2）采用的是等体积浸渍法；可溶性盐溶液中活性金属组分的浓度为 0.5mol/L~3mol/L。

8.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤2）中活性金属组分的金属盐溶液选自硝酸镍、醋酸镍、硝酸钴、醋酸钴、硝酸铁、氯铂酸、氯铑酸铵、四氯钯酸铵、醋酸银、氯金酸中的一种或多种的组合。

9.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤3）中焙烧的温度为400~1000 ℃，焙烧的时间为3~6h。

10.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤4）中焙烧后的产物置于温度为10~55 ℃的环境中，放置的时间为1天~1年。

11.如权利要求1所述的氮化铝基催化剂，其特征在于，所述步骤5）所述的前躯体B还原反应的温度为400~850℃，反应时间为1~5h。

12.如权利要求1~4任一项权利要求所述的氮化铝基催化剂在甲烷-二氧化碳重整反应中的应用。

13.一种甲烷-二氧化碳重整反应，包括将甲烷和二氧化碳在如权利要求1~4任一项所述的氮化铝基催化剂的催化作用下，并在反应温度为650-900 ℃，压力为1-5 bar下运行100~600 h。

14.如权利要求13所述的甲烷-二氧化碳重整反应，其特征在于，所述甲烷和二氧化碳的摩尔比为0.7:1~1:2。