[发明专利]用于脱除H2中微量CO的镍基甲烷化催化剂及其制备方法

摘要

本发明属于化工催化剂技术领域，具体涉及一种用于脱除H₂中微量CO的镍基甲烷化催化剂及其制备方法。本发明以单分散的Ni纳米粒子为前驱体，通过介孔分子筛MCM的包覆和Mo组份的改性，然后经过活化预处理得到Ni@Mo/MCM催化剂，并应用于富氢条件下微量CO甲烷化反应中。与传统催化剂相比，本发明具有CO转化率和CH₄选择性高，长期稳定性优异等优点，适于工业化实施，具有广泛的应用前景。

主权项

一种用于脱除H₂中微量CO的镍基甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）在惰性气氛下，将多元醇、表面活性剂和碱性溶液搅拌均匀，得混合液，多元醇和表面活性剂的体积比为100:1‑1:1，溶液pH值在8‑14；而后将金属Ni前驱体的溶液加入混合液中，金属Ni前驱体的溶液与混合液的体积比为1：50‑1：1，升温加热至120‑130℃，恒温10‑200分钟，然后继续升温至200‑210℃，恒温5分钟‑500分钟，然后自然冷却到室温，离心分离、洗涤产物，得到金属Ni纳米粒子；（2）将上述纳米粒子分散在水溶液中，在搅拌下，加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）水溶液，利用CTAB形成的微乳液将纳米粒子保护在胶束中，得到纳米粒子均匀分散的水溶液；CTAB水溶液的浓度为0.1‑100 mmol/L；（3）在上述得到的纳米粒子分散的水溶液中加入硅酸乙酯、氨水、乙醇溶液，使其水解反应，通过离心分离、干燥，得到产物，记为Ni@MCM；其中，硅酸乙酯：氨水：乙醇：水(摩尔比)=1:（1‑200）:（100‑500）:（100‑1000），水解温度为10‑80℃，水解时间为1‑24小时；其中优选水解温度为20‑60℃，水解时间为5‑15小时；（4）将上述产物真空干燥，50‑100 ℃，干燥2‑12h，研磨，得到Ni@MCM粉末；（5）将Ni@MCM超声分散在钼酸铵水溶液中，搅拌1‑24 h，60‑110℃干燥10‑24h后，以8‑12 K/min程序升温至400℃‑600℃，焙烧10‑20小时，得到产物，记为Ni@Mo/MCM；钼酸铵水溶液浓度为0.05‑100 mmol/L；（6）将Ni@Mo/MCM在多相反应装置中进行预活化，H₂还原，即得到目标产物Ni@Mo/MCM催化剂。