[发明专利]一种特定微观结构氧化铝负载Ni催化剂在等离子体催化甲烷干重整制合成气中的应用

权利要求书

1.一种Ni/ Al₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂中，Ni的质量分数为2.5-20%，Ni的平均粒径为3~20 nm；所述催化剂的比表面积为50~200 m²/g，孔容为0.2~0.8 cm³/g，孔径为5~50 nm，利用水热合成法和等体积浸渍法制备特定结构的氧化铝负载Ni基催化剂，通过Al₂O₃载体的形貌调变其微观结构，所述Al₂O₃载体为纳米片状、羽毛状、球花状或棒状结构，所述氧化铝载体的制备方法包括：

（1）纳米片状氧化铝：将硝酸铝和尿素溶于去离子水中，搅拌均匀，再将混合溶液100-110 ℃水热反应36-48 h，反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，过滤，水洗，然后将滤饼冷冻干燥，最后空气气氛下500-600 ℃焙烧2-5 h，得到所述纳米片状氧化铝，记作NS-Al₂O₃；

（2）羽毛状氧化铝；将硝酸铝和尿素溶于去离子水中，搅拌均匀，再将混合溶液120-150℃水热反应12-16 h，反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，过滤，水洗，然后将滤饼冷冻干燥，最后空气气氛下500-600 ℃焙烧2-5 h，得到所述羽毛状氧化铝，记作F-Al₂O₃；

（3）球花状氧化铝：将硝酸铝和葡萄糖溶于去离子水中，搅拌均匀，再将混合溶液150-180 ℃水热反应15-30 h，反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，过滤，水洗，然后将滤饼冷冻干燥，最后空气气氛下500-600 ℃焙烧2-5 h，得到所述球花状氧化铝，记作S-Al₂O₃；

（4）棒状氧化铝：将硝酸铝和尿素溶于去离子水中，搅拌均匀，再将混合溶液180-200℃水热反应20-32 h，反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，过滤，水洗，然后将滤饼冷冻干燥，最后500-600 ℃焙烧2-5 h，得到所述棒状氧化铝，记作rod-Al₂O₃；

等体积浸渍法中，先分别测定步骤（1）-（4）氧化铝的吸水率，然后分别称取可溶性镍盐溶于去离子水中获得镍盐溶液，再等体积浸渍于Al₂O₃载体上，室温放置24-36 h，冷冻干燥，将干燥后的前驱体在空气气氛下500-600 ℃焙烧4-6 h得Ni/Al₂O₃催化剂，分别记作Ni/NS-Al₂O₃、Ni/F-Al₂O₃、Ni/rod-Al₂O₃、Ni/S-Al₂O；

其中，步骤（1）中，硝酸铝和尿素的质量比为0.6-0.9；步骤（2）中，硝酸铝和尿素的质量比为0.3-0.55；步骤（3）中，硝酸铝和葡萄糖的质量比为1.0-2.2；步骤（4）中，硝酸铝和尿素的质量比为0.3-0.5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，（1）-（4）任一步骤中，搅拌条件为：在300-800 r/min的搅拌速度下剧烈搅拌30-60 min；冷冻干燥条件为：零下35-60 ℃冷冻干燥24-72 h。