一种基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SBA‑16的CO选择性甲烷化镍基催化剂及其制备方法。该催化剂活性组分为Ni，载体为Ti掺杂的Ti‑SBA‑16。该方法包括将溶解于有机溶剂中钛酸异丙酯作为钛源，并将其充分吸附在介孔分子筛SBA‑16的表面，然后通过水解法制备Ti掺杂介孔分子筛Ti‑SBA‑16，最后通过浸渍法将活性组分Ni负载于Ti‑SBA‑16载体上制得Ni/Ti‑SBA‑16催化剂。本发明专利技术提供的催化剂中Ti分布均一，Ni的分散性和稳定性高，能够在较低的温度（170‑210℃）下将富氢重整气中含量为1vol%的CO降至10 ppm以下，且选择性高于50%，可应用于质子交换膜燃料电池富氢燃料气的净化处理。

A Ni-based catalyst for CO selective methanation based on SBA-16 and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂制备
，具体涉及一种基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)，因具有效率高、污染小、工作温度低、启动快、功率密度高等优点，有望成为取代汽油内燃机汽车最有竞争力的动力源之一。采用液体燃料，如甲醇、汽油等，通过携带的重整器为燃料电池电动车供应燃料，解决了纯氢燃料车载、储存及运输等方面存在的问题。目前PEMFC电极材料一般为Pt，因其Pt电极对CO很敏感，微量的CO即能使其不可逆中毒而使电池性能降低。由甲醇等经重整反应得到的富氢气体中CO的含量通常高达0.5-2.5vol％，因此必须将富氢气体中的少量CO深度去除，使其浓度降至燃料电池Pt电极的耐受水平(10ppm以下)。CO选择性甲烷化法无需额外添加反应物，流程简单，可直接利用原料H2与CO反应生成对PEMFC无害的甲烷，是目前深度去除CO最有效的方法之一。但富氢重整气中往往含有大量的CO2(15-20vol％)，CO2的竞争甲烷化势必造成大量H2的损耗；此外，在高温下还易发生逆水煤气变换反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SBA‑16的CO选择性甲烷化镍基催化剂，其特征在于，活性组分为金属Ni，载体为Ti掺杂介孔分子筛Ti‑SBA‑16；其中，金属Ni的负载量为Ti掺杂介孔分子筛Ti‑SBA‑16质量的10‑30 wt%， Ti的掺杂量为介孔分子筛SBA‑16质量的3‑20 wt%。

【技术特征摘要】
1.一种基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂，其特征在于，活性组分为金属Ni，载体为Ti掺杂介孔分子筛Ti-SBA-16；其中，金属Ni的负载量为Ti掺杂介孔分子筛Ti-SBA-16质量的10-30wt%，Ti的掺杂量为介孔分子筛SBA-16质量的3-20wt%。2.一种制备权利要求1所述基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将钛酸异丙酯加入有机溶剂中，混合均匀得到钛酸异丙酯溶液；将介孔分子筛SBA-16分散于有机溶剂中，得到分散液；将所述分散液及钛酸异丙酯溶液混合，搅拌均匀，加水，再次搅拌均匀，洗涤，过滤取沉淀，干燥，焙烧处理，得到催化剂载体Ti-SBA-16；（2）将Ni(NO3)2·6H2O加入无水乙醇中，混合均匀得到Ni(NO3)2·6H2O的无水乙醇溶液；将步骤（1）所述催化剂载体Ti-SBA-16浸渍在所述Ni(NO3)2·6H2O的无水乙醇溶液中，搅拌处理，蒸干，干燥，焙烧，还原处理得到所述基于SBA-16的CO选择性甲烷化镍基催化剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述有机溶剂包括异丙醇及乙二醇；所述钛酸异丙酯与有机溶剂的体积比为1：5-15；所述介孔分子筛SBA-16与有机溶剂的质量体积比为0.3-0.6：5-15g/mL；所述分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：董新法，赵华，耿建铭，万银备，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44