一种Cu-Ga/M氧化物复合气凝胶及其制备和在甲醇重整制氢中的应用制造技术

本发明专利技术属于燃烧化工与材料技术领域，具体公开了一种Cu

【技术实现步骤摘要】
一种Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶及其制备和在甲醇重整制氢中的应用


[0001]本专利技术属于燃烧化工与材料
，具体涉及一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球变暖不断加剧，开发新型清洁能源成为了迫在眉睫的问题。氢能作为一种清洁、高热值、低密度和可再生的新型能源受到了广泛关注。移动式车载供氢主要采用液体燃料实时制取氢气，因为其可以实现氢气的存储、运输与制备一体化，经济性和安全性方面具有明显优势。甲醇在多种实时制氢的液体燃料中有着明显的优势：仅有一个碳原子，不涉及C
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C键的断裂，从而低温制氢(<300℃)；有着较高H/C摩尔比(4：1)和储氢能力(0.125g H2/g CH3OH)；来源广泛，可利用煤炭、天然气、生物质等制取。具有高催化活性、氢气选择性和低成本等优点的铜基催化剂被广泛用于甲醇重整制氢，但面临着两点问题，一是副产物CO选择性高，燃料电池使用甲醇重整获得氢气时会导致Pt阳极中毒；二是铜热稳定性差，易烧结和团聚，导致催化剂使用寿命低。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶，其特征在于，包括金属Ga氧化物
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金属M氧化物的复合气凝胶骨架，以及复合在复合气凝胶骨架上的纳米Cu颗粒；所述的金属M为Al、Ti、Zr中的至少一种。2.如权利要求1所述的Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶，其特征在于，所述的纳米Cu颗粒弥散分布在复合气凝胶骨架表面和/或体相中；优选地，所述的纳米Cu颗粒的晶粒尺寸小于或等于20nm；优选地，所述的M为Al；优选地，Cu
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Ga
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M总元素中，Ga的摩尔百分含量为5～25％；优选为10～20％；进一步优选为15～20％；优选地，所述的Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶的比表面积为140～160m2/g；平均孔径为3～7nm；BJH孔容积为0.02～0.04cm3/g。3.一种权利要求1或2所述的Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤包括：步骤(1)：将Cu源、Ga源、M源分散在溶剂中，得到原料溶液A；将原料溶液A和含有式1、式2的溶液B混合，进行凝胶化，随后经老化和冷冻干燥处理，制得气凝胶前驱体；所述的M为H、Na或K；所述的R为C1～C6的烷基、C2～C6的烷氧烷基或氰基；步骤(2)：将气凝胶前驱体预先在含氧气氛下进行第一段焙烧处理，随后再在含还原气氛下进行第二段焙烧处理，制得所述的Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶；第一段焙烧、第二段焙烧的温度分别为250～350℃。4.如权利要求3所述的Cu
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Ga/M氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，Cu源、Ga源、M源为各自金属元素的水溶性盐，优选为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐中的至少一种；优选地，Cu源、Ga源、M源中，Ga占Cu
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Ga
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M总摩尔量的百分比为5～25％，优选为10～20％；优选地，Ga源、Cu源、M源中，Ga、Cu、M的元素摩尔比为1:2～5:2～4；优选地，步骤(1)中，溶剂为水
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有机溶剂的混合溶剂，其中，所述的有机溶剂为能和水混溶的溶剂，优选为C1～C4的醇、丙酮中的至少一种；优选地，溶剂中，水和有机溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝，周飞奕，刘俊鹏，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：