一种甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，该制备过程采用一步合成的方法，得到的催化剂中活性组分金属Ni以孤立原子形态均匀分散在载体CeO2上，能够有效提高催化稳定性，具有步骤简便的优点。本发明专利技术还公开了由上述方法制备得到的单原子催化剂，单原子分散的Ni具有较高的催化活性，Ni被CeO2的氧空位限域，可以有效防止高温下Ni的烧结团聚；掺杂的第二金属调控了CeO2表面的氧空位浓度，大量氧空位可以有效活化二氧化碳，产生表面活性氧，抑制积碳对催化剂活性的影响。本发明专利技术还公开了该单原子催化剂在甲烷干重整制备合成气中的应用，催化剂可连续使用150h不发生明显失活，取得了良好的技术效果。取得了良好的技术效果。取得了良好的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化
，涉及一种甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]甲烷作为天然气的主要成分，是一种重要的化工原料。甲烷的主要利用方式分为直接利用和间接利用，但甲烷直接利用效率很低，工业上一般将其转化为其他工业品间接利用。甲烷干重整作为甲烷转化的重要过程，可以将甲烷和二氧化碳这两种温室气体转化为一氧化碳和氢气，且一氧化碳和氢气比例接近1:1，便于后续费托合成各种高附加值的化工产品过程。甲烷二氧化碳重整不仅可以降低甲烷和二氧化碳两种温室气体的含量，还可以生产合成气，兼具环境效益和经济效益。
[0003]目前甲烷干重整研究最多的是Ni催化剂。Ni催化剂具有活性高、价廉易得的优点。但是，目前的研究生产过程中，Ni催化剂用于刚重整反应时，催化剂积碳现象比较严重，主要是由于镍金属的烧结促进积碳副反应的发生。尤其是当甲烷干重整反应温度低于600℃时，积碳现象更为严重，使得催化剂易失活，稳定性较差，无法持续生产。因此，寻找一种兼具高活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将载体前驱体、活性组分前驱体、金属助剂前驱体溶于水中得到混合溶液，将混合溶液加入沉淀剂中，搅拌得到悬浊液；将悬浊液进行水热反应，然后离心、洗涤、烘干、研磨、焙烧得到最终产物，即单原子催化剂；所述载体前驱体为Ce(NO3)3，活性组分前驱体为Ni(NO3)2，金属助剂前驱体选自Mg(NO3)2、Co(NO3)2、Zn(NO3)2中的一种，沉淀剂为NaOH溶液。2.如权利要求1所述的甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述单原子催化剂中活性组分与金属助剂的质量比为2:1。3.如权利要求1所述的甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述单原子催化剂中载体与活性组分的质量比为1:0.025。4.如权利要求1所述的甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为100
‑
200℃，时间12
‑
48h。5.如权利要求1所述的甲烷干重整制备合成气用单原子催化剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高捷，彭智昆，刘仲毅，武金玮，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：