一种用于H2低温催化的NiWC催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于H2低温催化的NiWC催化剂及其制备方法，涉及新型氢燃烧催化剂合成领域。制备过程包括如下步骤：将活性炭浸泡于20ml去离子水中；将一定量的(NH4)6W7O

【技术实现步骤摘要】
一种用于H2低温催化的NiWC催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新型氢燃烧催化剂合成领域，具体涉及的是一种用于H2低温催化的NiWC催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]氢气是易燃气体，是一种清洁能源。我们关于氢气的反应研究，尤其是对其低温催化反应的进一步研究，对于未来的能源领域具有非常重要的意义，比如低温反应实现化学能与电能的转化有助于新能源电池的进一步发展；又比如核电站反应堆会产生或泄露一定量的氢气，不尽快消氢，氢气浓度累积容易引发爆炸，造成严重核事故，而低温催化燃烧H2就有利于核电站在低能耗工况下进行消氢，保证核电站安全。
[0003]目前，低温催化燃烧H2技术是比较热门的研究方向，多篇科研论文都有提及，但普遍以贵金属Pt/Pd等为主要活性物质，非贵金属通常表现出较低的催化活性，尤其是H2低温催化领域，几乎看不见以非贵金属为主要活性物质的催化剂。因此，在H2低温催化领域，催化剂成本高昂几乎成为共识。为了普及H2的低温催化反应，进一步降低其催化剂成本是至关重要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种用于H2低温催化的NiWC催化剂及其制备方法，以解决现有H2低温催化反应的催化剂成本高昂的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种用于H2低温催化的NiWC催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将活性炭浸泡于20ml去离子水中；
[0008](2)将一定量的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和Ni(NO3)2·
6H2O加入到浸泡有活性炭的去离子水中，搅拌并超声；
[0009](3)将步骤(2)所得溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥；
[0010](4)将干燥后得到的固体在氮气中以1～5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；然后在H2/CH4中以1～2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，即可得到NiWC催化剂。
[0011]进一步地，步骤(2)中Ni:W摩尔比为1∶2～1∶3。
[0012]进一步地，步骤(4)中，固体在氮气中时，以5℃/min的升温速率从20℃升至700℃。
[0013]更进一步地，所述氮气为100ml/min的氮气流。
[0014]更进一步地，固体在H2/CH4中时，以2℃/min的升温速率从700℃升至900℃。
[0015]更优地，所述H2/CH4的体积比为4∶1，流速为100ml/min。
[0016]上述任意一项所述的制备方法制备的NiWC催化剂。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0018]1、本专利技术制备的NiWC催化剂在低温(80～100℃)下对氢气催化反应具有较高的催
化活性。
[0019]2、本专利技术制备的NiWC催化剂在同等反应温度下其催化活性接近贵金属Pt/Pd等，在制备成本上具有明显的优势。
附图说明
[0020]图1为实施例2制备的NiWC催化剂的TEM图；
[0021]图2为不同Ni∶W比的NiWC催化剂的氢气转化率
‑
反应温度折线图；
[0022]图3为采用不同活性组分制备的NiWC催化剂的氢气转化率
‑
反应温度折线图；
[0023]图4为第一段升温程序不同升温速率对氢气在100℃转化率的影响柱状图；
[0024]图5为第二段升温程序不同升温速率对氢气在100℃转化率的影响柱状图。
具体实施方式
[0025]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合各实施例和附图对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实现方式包括但不仅限于以下实施例。
[0026]实施例1
[0027]将1g活性炭浸渍于20ml去离子水中。然后将10.3g的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和2.4g的Ni(NO3)2·
6H2O加入到上述溶液中，搅拌10min，然后将溶液超声4h。再将上述溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥。再将干燥后得到的固体在100ml/min氮气流中以5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；最后在80ml/min H2和20ml/min CH4流中以2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，得到Ni
0.1
W
0.1
C催化剂。
[0028]实施例2
[0029]将1g活性炭浸渍于20ml去离子水中。然后将20.6g的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和2.4g的Ni(NO3)2·
6H2O加入到上述溶液中，搅拌10min，然后将溶液超声4h。再将上述溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥。再将干燥后得到的固体在100ml/min氮气流中以5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；最后在80ml/min H2和20ml/min CH4流中以2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，得到Ni
0.1
W
0.2
C催化剂。
[0030]实施例3
[0031]将1g活性炭浸渍于20ml去离子水中。然后将10.3g的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和4.8g的Ni(NO3)2·
6H2O加入到上述溶液中，搅拌10min，然后将溶液超声4h。再将上述溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥。再将干燥后得到的固体在100ml/min氮气流中以5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；最后在80ml/min H2和20ml/min CH4流中以2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，得到Ni
0.2
W
0.1
C催化剂。
[0032]实施例4
[0033]将1g活性炭浸渍于50ml去离子水中。然后将31g的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和2.4g的Ni(NO3)2·
6H2O加入到上述溶液中，搅拌10min，然后将溶液超声4h。再将上述溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥。再将干燥后得到的固体在100ml/min氮气流中以5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；最后在80ml/min H2和20ml/min CH4流中以2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，得到Ni
0.1
W
0.3
C催化剂。
[0034]实施例5
[0035]将1g活性炭浸渍于50ml去离子水中。然后将10.3g的(NH4)6W7O
24
·
6H2O和7.2g的Ni(NO3)2·
6H2O加入到上述溶液中，搅拌10min，然后将溶液超声4h。再将上述溶液放入烘箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于H2低温催化的NiWC催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将活性炭浸泡于20ml去离子水中；(2)将一定量的(NH4)6W7O
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·
6H2O和Ni(NO3)2·
6H2O加入到浸泡有活性炭的去离子水中，搅拌并超声；(3)将步骤(2)所得溶液放入烘箱，在90℃下进行干燥；(4)将干燥后得到的固体在氮气中以1～5℃/min的升温速率从20℃升至700℃，持续1h；然后在H2/CH4中以1～2℃/min的升温速率从700升至900℃，持续2h，即可得到NiWC催化剂。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓薇，袁正洋，周旭，曹伟，周爱民，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：