[发明专利]一种高效甲烷二氧化碳重整Ni/SiO2催化剂及其静电纺丝的制备方法

摘要

一种高效甲烷二氧化碳重整Ni/SiO2催化剂及其静电纺丝的制备方法，属于催化剂制备技术领域。通过静电纺丝技术，制备出二氧化硅纳米纤维负载镍纳米粒子的高效催化剂。其制备步骤先配置纺丝前驱液，再静电纺丝，最后经过干燥焙烧制得成品。本发明所述制备方法原料易得，操作简单，可控性好，利于工业化放大。本发明所制催化剂用于甲烷二氧化碳催化重整制合成气的反应中，具有催化活性高，抗积碳性能好，稳定性佳等优点。

主权项

一种催化活性高、抗积碳性能好、稳定性佳的甲烷二氧化碳重整Ni/SiO2催化剂的制备方法，其特征在于，二氧化硅纳米纤维上负载分散的Ni纳米颗粒；采用静电纺丝技术制备，步骤包括如下：(1)配置纺丝前驱液：称取质量比为1:(0.15‑0.48):(0.02‑0.48)的正硅酸乙酯(TEOS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和镍盐，然后将TEOS溶解在质量比为1:(0.13‑2.5)的稀酸和乙醇混合液中，PVP溶解在N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)中或溶解在质量比为1:(0.21‑1)的DMF和二甲基亚砜(DMSO)混合液中，镍盐则溶解在乙醇或/和水；完全溶解后，将这三种溶液分别匀速搅拌8‑14h，最后将三溶液充分混合后搅拌0.5‑2.5h，得到纺丝前驱液；(2)静电纺丝：将步骤(1)的纺丝前驱液装入注射器中，再将注射器装入推送装置上，在接收器上贴上一层金属箔，且转速为50‑550r/min，电压调至12‑28kV，纺丝液推送速率为0.1‑5ml/h，开始纺丝；(3)将步骤(2)在金属箔收集到的纺丝80‑150℃干燥6‑24h，350‑900℃焙烧2‑8h；焙烧完成后，收集样品；TEOS溶解在稀酸和乙醇中时，TEOS质量百分比浓度56.46‑77.55％；PVP溶解在N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)中或N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中时，PVP质量百分比浓度8.56‑45.25％；镍盐则溶解在乙醇或/和水中时，镍盐质量百分比浓度5.16‑73.32％；二氧化硅纳米纤维，平均直径为100‑500nm，长度为0.1‑500μm，比表面积为50‑500m2/g。