[发明专利]加氢催化材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了加氢催化材料、制备方法及应用，催化剂包括载体和催化剂，催化剂在载体上的负载量为5‑12.5wt.％，其中催化剂包括镍元素和钼元素，并且镍元素和钼元素的质量比为(1‑4)：1。本发明的催化剂，采用非贵金属材料，在获取较好的催化性能的同时，有效降低了产品的成本。

技术领域

本发明是关于液体储氢催化技术，特别是关于一种加氢催化材料、制备方法及应用。

背景技术

氢能是一种清洁高效、资源丰富且能量密度高的能源载体，氢能的大规模应用可缓解传统化石能源储量紧缺以及环境污染、温室效应等问题，对人类社会的可持续发展至关重要。

目前常用的氢能存储方式有液态储氢、高压气态储氢以及固态储氢三种形式。加压储氢是最早被研究应用的，但是该储氢技术储氢质量密度低且容易产生氢脆现象，存在潜在危险性；低温液态储氢需要绝热性能优异的液化储罐，对材料要求苛刻；固态储氢虽有较大的体积储量，但是储氢材料会变质，产生氢损伤及氢腐蚀等现象，影响氢载体的循环利用。液相有机物储氢技术研究于20世纪80年代，该技术利用有机物中的不饱和键实现氢气的储存和释放。与上述几种储氢方式相比，液相有机物储氢所用氢载体因与汽油性质类似，可利用现有油类运输设备，且质量储氢密度较大(苯为7.19％，甲苯为6.18％)，储氢反应高度可逆。此外，氢载体(如苄基甲苯、二苄基甲苯、N-乙基咔唑等)物化性质稳定，可以循环利用，使用期限约为20年。

液相有机物储氢技术所用的加、脱氢催化剂一般为Ru/Pt负载在Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、分子筛、活性炭等，但是贵金属催化剂价格昂贵，很大程度上限制了其工业化生产应用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加氢催化材料、制备方法及应用，通过采用镍/钼非贵金属配合的催化剂材料，在有效降低催化剂成本的同时，还充分地改善了催化性能。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了加氢催化材料，包括载体和催化剂，催化剂在载体上的负载量为5-12.5wt.％，其中所述催化剂包括镍元素和钼元素，并且镍元素和钼元素的质量比为(1-4)：1。

在本发明的一个或多个实施方式中，载体为Al₂O₃载体或氧化锆载体或沸石载体。

在本发明的一个或多个实施方式中，加氢催化材料的制备方法，包括如下步骤：A、准备适量的钼源溶液，以钼源溶液浸润载体，烘干干燥后，在空气氛围下煅烧，获得催化剂前驱体一；B、准备适量的镍源溶液，以镍源溶液浸润催化剂半成品，烘干干燥后，在空气氛围下煅烧，获得催化剂前驱体二；C、催化剂前驱体二在氢气氛围下，煅烧，获得。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A中钼源溶液为钼酸盐溶液，该溶液的溶剂为超纯水或者无水乙醇。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤B中镍溶液为硝酸镍的水溶液或者乙醇溶液，该溶液的溶剂为超纯水或者无水乙醇。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A或步骤B中烘干干燥为：在80-120℃下干燥18-36h。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A或步骤B中煅烧均为：空气气氛下，300-400℃煅烧4-6h。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤C中氢气氛围为在管式炉中40-60mL/min。

在本发明的一个或多个实施方式中，步骤C中煅烧为500-550℃煅烧4-6h。

在本发明的一个或多个实施方式中，如前述的加氢催化材料在液体储氢中的加氢应用。