[发明专利]一氧化碳加氢制甲烷用急冷骨架镍催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种一氧化碳加氢制甲烷用急冷骨架镍催化剂，其特征在于，由急冷法制取镍铝合金，然后采用碱抽提法制备得到，记为RQ Ni；镍铝合金中，镍和铝的重量比为0.25 - 4，粒度为40 – 300目，催化剂中镍占催化剂总质量的75 - 90%。

2.一种一氧化碳加氢制甲烷用急冷骨架镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）镍铝合金的制备：将混合均匀的具有相同比例的金属镍粉和金属铝粉装入石英管中，通入惰性气体保护；通过电磁感应线圈对合金进行加热，快速升温至金属镍和金属铝所需的熔融温度，保证金属混合均匀并形成合金；然后将合金在惰性气体保护下喷到配有冷凝水的高速旋转的铜棍上进行冷却，得到镍铝合金条带，记为RQ NiAl；研磨筛取后得到镍铝合金粉末；

（2）急冷骨架镍催化剂的制备：在一搅拌容器中加入体积浓度为10 - 50%的氢氧化钠溶液；在搅拌容器达到设定温度20 - 90℃时，保持搅拌转速为50 - 300 rpm，在10 min内分批加入0.5 - 5.0 g步骤（1）中制得的镍铝合金粉末，加料完毕后保持反应30 - 180min；用去离子水洗涤至中性，再用无水乙醇替换水，最后用聚乙二醇置换无水乙醇，即得保存在聚乙二醇中的骨架镍催化剂；镍铝合金中，镍和铝的重量比为0.25 - 4，粒度为40 –300目，催化剂中镍占催化剂总质量的75 - 90%。

3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述高速旋转的铜棍，转速为500 –1500转/分，镍铝合金冷却速度为10⁶ – 10⁷ K s^-1。

4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，抽提时镍铝合金与氢氧化钠的质量比为1:1.5 – 1:5。

5.如权利要求1所述的急冷骨架镍催化剂在一氧化碳或二氧化碳加氢制甲烷中应用，具体步骤如下：

在高压釜中，RQ Ni催化剂加入量为2 - 50 mmol，溶剂聚乙二醇用量为10 - 100 mL；在室温下充入H₂、CO或CO₂混合气体，气体组成按体积比为H₂/CO = 0.67 – 5或H₂/CO₂ = 1 -6，压力为1.0 - 6.0 MPa；将高压釜升温至100 - 400℃，搅拌转速为500 - 1200 rpm；反应3 min - 4 h后，停止反应，高压釜冷却至室温后用气相色谱分析产物组成。