[发明专利]一种用于甲烷二氧化碳干重整的镍基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂，其特征在于：以金属氧化物作为载体，通过负载金属镍，然后进行氮化硼包覆，从而在氧化物负载的镍基催化剂表面包覆氮化硼保护层，形成用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂复合材料。

2.根据权利要求书1中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂，其特征在于：所述金属氧化物采用氧化锆、氧化镧或者二者之间的固溶体中的任意一种。

3.根据权利要求书1中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂，其特征在于：通过浸渍硼酸和尿素并经过煅烧的方法，制备氮化硼包覆的镍基催化剂。

4.一种权利要求书1中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，具有以下的工艺步骤：

a.第一阶段煅烧：

将镍前驱体和金属氧化物超声分散在水溶液中，充分搅拌，旋转蒸发除掉悬浊液的溶剂后，置于不高于80℃烘箱中干燥，将得到的固体充分研磨后在马弗炉中采用空气环境煅烧3～4h，煅烧温度为300～900℃，升温速率为1～10℃/min，得到固体粉末；

b.第二阶段煅烧：

将在所述步骤a中得到的固体粉末分散到水溶液中，添加硼酸和尿素，充分搅拌后，旋转蒸发除掉溶剂，然后置于不高于80℃烘箱中干燥，将得到的固体充分研磨后，在马弗炉中采用惰性气体环境煅烧3～5h，煅烧温度为800～1000℃，升温速率为1～10℃/min，得到高温煅烧产物；

c.高温还原活化处理：

利用氢气程序升温还原，通入10vol％H₂/N₂混合气，控制通气速度不低于30mL/min，在700～800℃温度下对在所述步骤b中制备的高温煅烧产物进行加热还原0.5～1h，得到活化后包覆镍基甲烷干重整催化剂复合材料。

5.根据权利要求书4中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述金属氧化物采用氧化锆、氧化镧或者二者之间的固溶体中的任意一种。

6.根据权利要求书4中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述镍前驱体采用硝酸镍、氯化镍、乙酸镍、乙酰丙酮镍中的任意一种或者任意几种的混合物。

7.根据权利要求书4中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，镍前驱体和金属氧化物的质量比为(0.47-0.55)：1。

8.根据权利要求书4中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，硼酸与尿素的摩尔比为1:20～1:80。

9.根据权利要求书4中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，硼酸和金属氧化物的质量比为1:100～1:10。

10.一种权利要求书1中所述用于甲烷二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的应用，其特征在于：采用镍基催化剂复合材料，用于甲烷二氧化碳干重整反应。