[发明专利]一种Ni-Ru/GO双金属催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种Ni‑Ru/GO双金属催化剂及其制备方法，包括以下步骤：将六水硝酸镍溶解于去离子水中，通过超声搅拌溶解，加入氧化石墨烯，拌至糊状，然后浸渍搅拌预设时间，随后干燥得到第一催化剂，将第一催化剂放入管式炉并通过氮气进行的焙烧预设时间然后再通入氢气进行金属还原，制备获得Ni/GO金属催化剂；将三水氯化钌溶解于去离子水中，进行搅拌，倒入第一步制备的Ni/GO金属催化剂，搅拌至糊状，然后浸渍搅拌预设时间，随后干燥得到第二催化剂，将第二催化剂放入管式炉通过氮气进行焙烧预设时间，然后再通入氢气进行金属还原，最后制备获得Ni‑Ru/GO双金属催化剂。本发明制备的Ni‑Ru/GO双金属催化剂具有材料获取简单制造方法简便，成本低，且能进行高效降解木质素。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其涉及一种Ni-Ru/GO双金属催化剂及其制备方法。

背景技术

由于过度消耗化石燃料，木质纤维素生物质作为能源储备物质，预计其利用将会不断的增加。由于木质素以及纤维素和半纤维素是作为最丰富的天然聚合物之一，它构成木质纤维素的20％–30％（wt％），并且在所有三个组分中具有最高的能量比含量，木质素解聚为芳族组分可能是替代石化工业的最有希望的方法。在过去的几十年中，由于木质素在生物精炼中的重要性，有关用木质素生产增值化学品，替代燃料和平台化合物的研究迅速发展。 然而由于木质素的结构复杂性和对解聚过程的自然抵抗性，木质素向芳香族产物的有效转化仍然是一个挑战。

木质素的催化氢解（C-H）被证明是木质素转化的重要促成技术。这样的方法通常使用基于贵金属或非贵金属的非均相催化剂。非贵金属催化剂主要基于Cu，Fe，尤其是Ni金属催化剂，Ni催化剂在芳基醚C-O键的裂解中显示出优异的选择性。但其也有明显的的不足，其在温和条件下用于木质素解聚的镍催化剂的活性和稳定性有限，且容易失活，相比于Pt，Pd和Ru的贵金属在温和条件下对木质素及其模型化合物的解聚表现出出色的催化性能。其中Ru对氢解反应显示出很高活性度。但由于Ru基催化剂活性大但选择性低，会产生更多的环烷物质，这对于木质素降解来说是不利的，所以有限的结合Ni与Ru催化剂，可以更好的提高木质素的选择性和活性度。

氧化石墨烯作为新型的二维材料，目前应用十分广泛，其优越的比表面以及其表面拥有很多含氧官能团，导致其在催化领域里面拥有很大的应用前景。由于其表面拥有丰富的含氧官能团，导致其拥有丰富的酸性，在木质素降解里面可以优先选择性断裂C-O，可以有效的结合Ru金属催化剂，在木质素讲解领域拥有非常大的前景。

发明内容

本发明为解决现有贵金属催化剂不利于使用的技术问题，提供了一种Ni-Ru/GO双金属催化剂及其制备方法。

本发明提供了一种Ni-Ru/GO双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将六水硝酸镍溶解于去离子水中，通过超声搅拌溶解，加入氧化石墨烯，拌至糊状，然后浸渍搅拌预设时间，随后干燥得到第一催化剂，将第一催化剂放入管式炉并通过氮气进行的焙烧预设时间然后再通入氢气进行金属还原，制备获得Ni/GO金属催化剂；

步骤S2：将三水氯化钌溶解于去离子水中，进行搅拌，倒入第一步制备的Ni/GO金属催化剂，搅拌至糊状，然后浸渍搅拌预设时间，随后干燥得到第二催化剂，将第二催化剂放入管式炉通过氮气进行焙烧预设时间，然后再通入氢气进行金属还原，最后制备获得Ni-Ru/GO双金属催化剂。

进一步地，步骤S1中所述的六水硝酸镍的质量范围为0.15g~1.5g，去离子水的质量范围为1g~10g，氧化石墨烯的质量范围为0.5g~10g。

进一步地，步骤S1中的浸渍搅拌时间为6h~24h，温度为25℃~80℃；干燥温度为80℃~120℃，时间为9h~24h。

进一步地，步骤S1中通过氮气进行焙烧的温度为300℃~550℃，时间为1h~6h，气体流速为20ml/min~100ml/min。