一种负载型正仲氢转化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种液氢生产及储存装置使用的正仲氢转化催化剂及其制备方法，特别涉及通过在非金属修饰的多孔载体表面负载金属活性物质的负载型正仲氢转化催化剂的制备方法。本发明专利技术关于负载型催化剂的制备方法过程简单，所制备的负载型催化剂强度较高且颗粒均匀，有效降低了催化剂床层流阻，非金属离子修饰多孔载体表面后可调节多孔载体表面的酸度，并有助于随后的金属氧化物更均匀附着于催化剂表面，使得催化剂活性相比于传统水合氧化铁催化剂有显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种负载型正仲氢转化催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种液氢生产及储存装置使用的正仲氢转化催化剂及其制备方法。特别涉及通过在非金属修饰的多孔载体表面负载金属活性物质的负载型正仲氢转化催化剂的制备方法。
技术介绍
氢气是双原子分子，根据两个原子核绕轴自旋的相对方向，氢分子可分为正氢和仲氢。正氢与仲氢在气态与液态时均可稳定存在。室温下，氢气由75％正氢与25％仲氢组成，随着温度的降低，高能量基态的正氢自发向低能态的仲氢转化。当温度降至20K时以液氢形式存在，仲氢含量高于99％。在无外加催化剂的作用下，正氢向仲氢的转换过程极其缓慢。液氢生产与储存过程中，由于正-仲氢转化放出的热量大于液态氢的汽化潜热，因此不论液氢储罐绝热性能多好，都会存在液氢蒸发并导致储罐内压力增加。为了减少氢液化的损失及再液化的能耗，必须在氢液化的同时完成正氢向仲氢的转化。由于液氢生产和储存对催化剂的需求，制备了含水氧化铁催化剂。该催化剂具有优异的活性、稳定性和安全性，然而其在应用上仍然存在以下明显的缺点：1.水合氧化铁催化剂中含有细小颗粒，在氢气流过时造成了较大的压力降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：该催化剂的原料包括载体、非金属化合物和金属氧化物；/n载体为分子筛、氧化铝、二氧化硅、活性碳、二氧化钛中的至少一种；/n非金属化合物为磷酸、氯化铵、氟化铵、氢氟酸中的至少一种；/n金属氧化物中的金属为铁、铬、铜、钌、钼、镍或锰；/n非金属化合物的质量为载体质量的2％-10％；/n金属氧化物的质量为催化剂总质量的5％-30％。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：该催化剂的原料包括载体、非金属化合物和金属氧化物；
载体为分子筛、氧化铝、二氧化硅、活性碳、二氧化钛中的至少一种；
非金属化合物为磷酸、氯化铵、氟化铵、氢氟酸中的至少一种；
金属氧化物中的金属为铁、铬、铜、钌、钼、镍或锰；
非金属化合物的质量为载体质量的2％-10％；
金属氧化物的质量为催化剂总质量的5％-30％。


2.根据权利要求1所述的一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：载体形貌为颗粒状或球状。


3.根据权利要求2所述的一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：颗粒状载体或球状载体的粒径为2-5mm。


4.根据权利要求1所述的一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：载体强度大于30Mpa。


5.根据权利要求1所述的一种负载型正仲氢转化催化剂，其特征在于：载体孔径为10nm以上的介孔。


6.一种负载型正仲氢转化催化剂的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：
第一步，将含金属活性物质的硝酸盐溶于水中，得到前驱体溶液，前驱体溶液的质量分数为5％-50％；
第二步，配制pH为3-6的非金属离子的前驱体水溶液，将载体加入非金属前驱体水溶液中充分浸渍后过滤并在100-120℃温度下进行干燥，然后300-1000℃焙烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：景航昆，李梦竹，蒋榕培，孙海云，方涛，杨思锋，
申请(专利权)人：北京航天试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11