一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其组分包括Cu、La2O3和ZrO2；以催化剂中的金属原子总摩尔数为100％计，La的摩尔百分比为1～5％，Cu的摩尔百分比为5～40％，Zr的摩尔百分比为55～94％；该催化剂的制备方法包括以下步骤：首先将硝酸铜、硝酸镧与氧氯化锆的混合溶液和碳酸钠溶液并流沉淀，形成溶胶，进一步老化，蒸干溶剂形成凝胶，干燥焙烧，再通过稀硝酸处理，再次焙烧即制得用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂；本发明专利技术同现有技术相比，采用酸处理Cu/La2O3/ZrO2催化剂，可以处理掉与载体弱作用的铜组分，从而使铜锆界面充分暴露，因此催化剂活性和稳定性均显著增加。

【技术实现步骤摘要】
一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法[
]本专利技术属于化工
，具体地说是一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法。[
技术介绍
]甲醇水蒸汽重整(MSR)制氢反应作为燃料电池，特别是质子交换膜燃料电池的替代氢源，具有洁净、高效、方便运输等优点.目前普遍使用贵金属催化剂，该催化剂昂贵的价格限制了其普遍推广。铜催化剂由于廉价、高的催化活性等优点近年来倍受青睐.但是由于CuZnAl以及CuCr等催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应过程中容易失活，并且有一定量CO副产物的生成等缺点，限制了其直接应用于PEMFC的氢源。因此，如何提高铜基催化剂的稳定性，降低CO的生成,目前为改善铜催化剂重中之重的课题之一。通过文献调研可发现，铜组分在催化剂催化剂的还原以及反应过程中，容易聚集长大，成为催化剂的活性降低的主要原因。同时，越来越多的证据支持Cu+物种在催化反应中更为重要.在反应体系中通入少量的氧化性的气体(CO2或O2)，可以显著提高Cu催化剂的活性和稳定性。通过采用模型催化剂对催化活性研究结果也进一步表明，催化剂的活性同铜表面的氧物种之间存在着对应关系。因此，稳定铜表面的氧物种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于：其组分包括Cu、La2O3和ZrO2；以催化剂中的金属原子总摩尔数为100％计，La的摩尔百分比为1～5％，Cu的摩尔百分比为5～40％，Zr的摩尔百分比为55～94％。

【技术特征摘要】
1.一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂，其特征在于：其组分包括Cu、La2O3和ZrO2；以催化剂中的金属原子总摩尔数为100％计，La的摩尔百分比为1～5％，Cu的摩尔百分比为5～40％，Zr的摩尔百分比为55～94％。2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述La的摩尔百分比为2～4％，所述Cu的摩尔百分比为10～30％，所述Zr的摩尔百分比为66～88％。3.一种如权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将硝酸铜、硝酸镧与氧氯化锆的混合溶液和碳酸钠溶液并流沉淀，形成溶胶，进一步老化，蒸干溶剂形成凝胶，干燥焙烧，再通过稀硝酸处理，再次焙烧制得。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述硝酸铜、硝酸镧、氧氯化锆的投料量折算成金属原子，以金属原子总摩尔数为100％计，La的摩尔百分比为1～5％，Cu的摩尔百分比为5～40％，Zr的摩尔百分比为55～94％。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：硝酸处理过程中，所述硝酸与铜的摩尔比为1～1.2:1，所述硝酸浓度为0.25～1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贵升，周佳佳，毛东森，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31