一种Ni@SiO2核壳结构催化剂的制备方法及其在甲烷二氧化碳重整反应中的应用技术

本发明专利技术属于能源利用和环境技术领域，具体提供一种Ni@SiO2核壳结构催化剂的制备方法及其在甲烷二氧化碳重整反应中的应用。该催化剂为以镍纳米颗粒为内核，二氧化硅球为壳层的核壳结构催化剂。其中镍的质量百分比为3‑6wt％，镍颗粒尺寸为1‑4nm，二氧化硅的质量百分比为97‑94wt％，二氧化硅球直径尺寸为25‑35nm。应用于甲烷二氧化碳干重整反应中表现较好的活性，750℃甲烷转化率可以达到88％，二氧化碳转化率可以达到93％，催化活性能够保持稳定2500分钟以上。催化剂以非贵金属镍为活性中心，大幅度降低催化剂成本，并且操作简单易行，在工业生产中有着很好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种Ni@SiO2核壳结构催化剂的制备方法及其在甲烷二氧化碳重整反应中的应用
本专利技术属于能源利用和环境
，涉及一种Ni@SiO2核壳结构催化剂的制备方法及其在甲烷二氧化碳重整反应中的应用。技术背景甲烷是天然气和页岩气的主要成分，相比煤碳和石油等化石能源，其来源更广泛，全球储量更大和燃烧更清洁环保。随着海底可燃冰等天然气资源被陆续大量发掘，这类资源备受人们关注与重视,大力开发利用这种资源已经成为世界各国改善环境和维持可持续发展的最佳选择。然而甲烷在热力学上的稳定性使得其活化和转化依然存在较大的困难，甲烷的转化和利用课题被国际公认为是二十一世纪世界能源和有机发展的核心问题。二氧化碳作为碳化合物燃烧的最终产物，也是难以活化的小分子。近年来，二氧化碳气排放量逐年递增，破坏大气层中的气体平衡，造成严重的温室效应、地球上的病虫害增加、海平面上升、海洋风暴增多等，严重威胁人类的可持续健康发展。将二氧化碳和甲烷同时催化转化制备合成气，不仅能够合理利用天然气资源，同时显著降低温室气体的排放，还可以直接利用经费托合成过程制备石油和柴油等液体燃料。因此甲烷二氧化碳重整催化反应成为目前能源和环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ni@SiO2核壳结构催化剂，其特征在于，以超细纳米颗粒镍为核心，二氧化硅为壳层的球形结构催化剂，其中镍颗粒的质量百分比为3‑6wt％，其颗粒尺寸为1‑4nm；二氧化硅质量百分比为97‑94wt％，粒径尺寸为25‑35nm。

【技术特征摘要】
1.一种Ni@SiO2核壳结构催化剂，其特征在于，以超细纳米颗粒镍为核心，二氧化硅为壳层的球形结构催化剂，其中镍颗粒的质量百分比为3-6wt％，其颗粒尺寸为1-4nm；二氧化硅质量百分比为97-94wt％，粒径尺寸为25-35nm。2.根据权利要求1所述的Ni@SiO2核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镍源溶液、表面活性剂和环己烷混合均匀，得混合溶液a；(2)将步骤(1)所得的混合溶液a放入水浴锅中，加入水合肼进行第一次搅拌，再逐滴滴加硅源，进行第二次搅拌，得混合溶液b；(3)将步骤(2)所得的混合溶液b缓慢滴入L-赖氨酸溶液中，置于水浴锅中水解，控制搅拌速率，并保持一定时间，得水解后产物，烘箱干燥，然后放入马弗炉中在空气下进行煅烧，得到灰色粉末；(4)将步骤(3)煅烧后的灰色粉末经过氢气还原得到产物。3.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，镍源为硝酸镍溶液，浓度为0.5-1mol/L；环己烷与硝酸镍溶液的体积比为15:0.5；所述表面活性剂为聚氧乙烯十六烷基醚，n＝10，15或20，混合溶液a中表面活性剂浓度0.1-0.5mol/L。4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发根，张林佳，韩柏林，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32