【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于催化甲醇制氫，具體涉及一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、氫能源由于其自身獨特的優(yōu)點逐漸被認為是化石能源的有力替代者，氫氣作為清潔的二次能源，其應(yīng)用前景廣闊。目前制氫方法很多，可通過天然氣轉(zhuǎn)化制氫、煤氣化轉(zhuǎn)化制氫、氛堿過程副產(chǎn)氫、煉焦副產(chǎn)焦?fàn)t氣等過程制氫。氫氣還可通過潮汐能、風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電，然后以電解水的方式制取，實現(xiàn)無碳排放制氫，過程綠色環(huán)保，可用于可再生能源的儲能。氫能源使用過程無碳排放，具有良好的環(huán)境效益。
2、氫氣的體積能量密度較低，擁有較寬的爆炸極限且易泄漏，這是造成氫氣儲存運輸困難的主要原因。在眾多解決方案中，利用液體原料進行小規(guī)模制氫，有望解決氫氣儲運問題，同時相比于長距離運輸氫氣更為方便且安全性更高。甲醇作為最簡單的液體醇，結(jié)構(gòu)簡單且常溫常壓下為液態(tài)。與氫氣相比，甲醇便于運輸與儲存，而且安全性更高，使用方便。更重要的是，甲醇容易從生物質(zhì)中獲得，并且可以完全生物降解，而且還是一種重要的大宗化學(xué)品。甲醇可以通過不同的反應(yīng)過程制備氫氣，如完全分解脫氫、水汽重整、部分氧化重整等方式。其中甲醇完全分解脫氫是現(xiàn)如今最為簡單且應(yīng)用十分廣泛的甲醇制氫方式，因為它不需要任何額外的反應(yīng)物。甲醇完全分解反應(yīng)已經(jīng)在內(nèi)燃動力裝置領(lǐng)域進行了廣泛的應(yīng)用，使用甲醇分解反應(yīng)器的內(nèi)燃機可以在更加苛刻的燃燒條件下工作，具有十分重要的應(yīng)用前景。
3、目前，應(yīng)用于甲醇完全分解脫氫的催化劑主要有兩類：一類是銅基催化劑，典型的代表如cuo/zno/al2
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術(shù)提出了一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑及其制備方法與應(yīng)用。
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，包括如下步驟：
4、s1、將銅鹽、過渡金屬鹽和氧化物載體加入超純水中，室溫下充分攪拌后，靜置，得到含有雙金屬鹽和氧化物載體的混合物沉淀；所述銅鹽、過渡金屬鹽和氧化物載體的質(zhì)量比為(4-5):(2-4):10；
5、s2、將步驟s1所得的上清液與混合物沉淀轉(zhuǎn)移至鼓風(fēng)烘箱中，在一定的溫度范圍內(nèi)進行一段時間的干燥，經(jīng)過干燥之后將沉淀的粉末充分研磨得到銅基雙金屬鹽負載的的前驅(qū)體；
6、s3、將銅基雙金屬鹽負載的前驅(qū)體置于管式爐中，在空氣氣氛下經(jīng)一定溫度氧化處理后，得到所述的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑。
7、優(yōu)選地，步驟s1中所述銅鹽為硝酸銅、氯化銅中的一種或多種。
8、優(yōu)選地，步驟s1中所述過渡金屬鹽為鐵、鈷、鎳過渡金屬的硝酸鹽或金屬氯化物中的一種或多種。
9、優(yōu)選地，步驟s1中所述氧化物載體為氧化鋁、氧化硅中的一種或多種。
10、優(yōu)選地，步驟s1中超純水的體積為40-60ml，攪拌速率為300-900r/min。
11、優(yōu)選地，步驟s2中干燥溫度為70-90℃，干燥時間為12-24h。
12、優(yōu)選地，步驟s3中氧化處理的氧化溫度為400-600℃，氧化時間為4-8h。
13、優(yōu)選地，步驟s3中合成的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑中銅元素的質(zhì)量分數(shù)為8-12％，另一種金屬元素的質(zhì)量分數(shù)為4-6％。
14、一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑，采用所述的用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法制備得到。
15、一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的應(yīng)用，所述用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑作為催化劑用于甲醇完全分解脫氫制備氫氣，催化條件為：采用的反應(yīng)裝置為流動式熱催化反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為250-450℃，反應(yīng)壓力為常壓，甲醇液體進料質(zhì)量時空速為5-20h-1，催化劑用量40-60mg。
16、采用上述技術(shù)方案后，本專利技術(shù)與
技術(shù)介紹
相比，具有如下優(yōu)點：
17、1、本專利技術(shù)提供了一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，該制備方法簡單，原料易得，成本低且重現(xiàn)好，可以應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，制備得到的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑具有熱穩(wěn)定性優(yōu)良等優(yōu)點。
18、2、本專利技術(shù)所制備的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑應(yīng)用于甲醇完全分解脫氫反應(yīng)中，在高溫下取得了較高的產(chǎn)氫活性，可拓展其在熱驅(qū)動的醇類制氫方面的應(yīng)用。
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1.一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S1中所述銅鹽為硝酸銅、氯化銅中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S1中所述過渡金屬鹽為鐵、鈷、鎳過渡金屬的硝酸鹽或金屬氯化物中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S1中所述氧化物載體為氧化鋁、氧化硅中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S1中超純水的體積為40-60ml，攪拌速率為300-900r/min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S2中干燥溫度為70-90℃，干燥時間為12-24h。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟s1中所述銅鹽為硝酸銅、氯化銅中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟s1中所述過渡金屬鹽為鐵、鈷、鎳過渡金屬的硝酸鹽或金屬氯化物中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟s1中所述氧化物載體為氧化鋁、氧化硅中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟s1中超純水的體積為40-60ml，攪拌速率為300-900r/min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于甲醇完全分解脫氫的銅基雙金屬氧化物負載型催化劑的制備方法，其特征在于：步驟s2中干燥溫度為70-90℃，干燥時間為1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃瀚林，胡泉，
申請(專利權(quán))人：福州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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