有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及氢气利用技术领域，具体涉及一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，第一活性金属含量为0.1

【技术实现步骤摘要】
有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及氢气利用
，具体涉及一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]能源是人类社会发展的基础，当今的能源体系主要以煤、石油、天然气等传统化石能源为主，且具有环境污染、能量利用效率低、不可再生等缺点，因此寻找可再生的绿色能源成为当今能源发展的重中之重。氢能作为清洁的二次能源，能够代替部分传统的化石能源，广泛的用于燃料电池汽车，能源存储等

[0003]目前来说，储氢技术是制约氢能发展的瓶颈。在不同的储氢技术中，有机液体储氢技术是目前最有前景的储氢方式之一。有机液体储氢的原理是借助不饱和有机液体与氢气的可逆反应来实现氢气的储存和释放，常用的储氢载体主要包括咔唑、甲苯、二苄基甲苯、N
‑
乙基咔唑、N
‑
甲基咔唑等。其中N
‑
乙基咔唑由于其较低的脱氢温度和较高的储氢容量而备受关注。
[0004]有机液体储氢技术目前面临着脱氢速率慢、脱氢反应温度高、催化剂寿命低，副反应多，产品氢气纯度不高等问题。目前贵金属催化剂能够比较成熟的应用于有机液体储氢的脱氢过程，很大程度上解决了上述问题，但贵金属催化剂依然面临着活性金属负载量高，CN106964346A、CN 114700084 A 分别公布了使用贵金属脱氢催化剂和贵金属与非贵金属结合的脱氢催化剂，但其贵金属的负载量都在1wt%以上，催化剂的使用成本过高。因此降低贵金属的使用量，降低催化剂的使用成本成为目前储氢技术发展的重点研究方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的有机液体储氢技术中脱氢过程使用的贵金属负载量高，催化剂成本较高的问题。提供一种有机液体储氢材料脱氢催化剂及其制备方法和应用。该脱氢催化剂用于有机液体储氢材料脱氢，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种有机液体储氢材料脱氢催化剂，该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，第一活性金属含量为0.1
‑
1.0wt%，选自贵金属中的至少一种；第二活性金属含量为3
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25wt%，选自Ni和/或Co；助剂金属含量为0.2
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5wt%，选自Cu和/或Sn。
[0007]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的脱氢催化剂的制备方法，该方法包括：（1）将含第一活性金属源、第二活性金属源、助剂金属源、有机添加剂的溶液与载体接触浸渍，干燥得到前驱体；（2）对所述前驱体焙烧后在含H2气氛中还原，或在含H2气氛中对前驱体进行还原；
所述有机添加剂选自乙二醇、柠檬酸、EDTA、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，以载体用量为基准，有机添加剂的用量为5
‑
25wt%。
[0008]本专利技术第三方面提供一种本专利技术所述的脱氢催化剂在有机液体储氢材料脱氢中的应用。
[0009]通过上述技术方案，本专利技术采用贵金属和非贵金属结合的方式，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。推测通过加入有机添加剂和金属助剂改善了活性金属的分布以及载体与活性金属组分的作用力，降低贵金属的使用量。
具体实施方式
[0010]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0011]本专利技术第一方面提供一种有机液体储氢材料脱氢催化剂，该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，第一活性金属含量为0.1
‑
1.0wt%，选自贵金属中的至少一种；第二活性金属含量为3
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25wt%，选自Ni和/或Co；助剂金属含量为0.2
‑
5wt%，选自Cu和/或Sn。
[0012]本专利技术采用贵金属和非贵金属结合的方式，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本，同时降低副反应的发生。
[0013]本专利技术中，所述贵金属为本领域常规贵金属，以下示范性说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不局限于该范围。
[0014]根据本专利技术的一种实施方式，所述贵金属选自钌、铑、和钯中的至少一种。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式，第二活性金属为Ni。
[0016]本专利技术中，对所述载体的种类无特殊要求，以下示范性说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不局限于该范围。
[0017]根据本专利技术的一种实施方式，所述载体选自氧化铝、氧化硅和氧化铈中的至少一种。
[0018]根据本专利技术的一种实施方式，第一活性金属含量为0.2
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0.5wt%。
[0019]根据本专利技术的一种实施方式，第二活性金属含量为5
‑
20wt%。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式，助剂金属含量为0.5
‑
3wt%。
[0021]本专利技术第二方面提供一种本专利技术所述的脱氢催化剂的制备方法，该方法包括：（1）将含第一活性金属源、第二活性金属源、助剂金属源、有机添加剂的溶液与载体接触浸渍，干燥得到前驱体；（2）对所述前驱体焙烧后在含H2气氛中还原，或在含H2气氛中对前驱体进行还原；所述有机添加剂选自乙二醇、柠檬酸、EDTA、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，以载体用量为基准，有机添加剂的用量为5
‑
25wt%。
[0022]本专利技术提供的制备方法，通过加入有机添加剂和金属助剂改善活性金属的分布以
及载体与活性金属组分的作用力，在保证脱氢活性的同时，降低了贵金属的使用量，降低脱氢催化剂的使用成本。
[0023]根据本专利技术的一种优选实施方式，步骤（1）中，有机添加剂的用量为8
‑
20wt%。
[0024]本专利技术中，对所述干燥条件无特殊要求，以下示范性说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不局限于该范围。
[0025]根据本专利技术的一种实施方式，步骤（1）中，干燥条件包括：温度为100
‑
140℃；可以根据实际需求合理调整干燥时间，优选地，干燥时间为1
‑
5h。
[0026]本专利技术中，对所述焙烧条件无特殊要求，以下示范性说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不局限于该范围。
[0027]根据本专利技术的一种实施方式，步骤（2）中，焙烧条件包括：温度为400~600℃；可以根据实际需求合理调整焙烧时间，优选地，焙烧时间为1
‑
6h。
[0028]本专利技术中，对所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机液体储氢材料脱氢催化剂，其特征在于，该脱氢催化剂包括：载体和负载在载体上的第一活性金属、第二活性金属和助剂金属；以载体重量为基准，第一活性金属含量为0.1
‑
1.0wt%，选自贵金属中的至少一种；第二活性金属含量为3
‑
25wt%；选自Ni和/或Co；助剂金属含量为0.2
‑
5wt%，选自Cu和/或Sn。2.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，所述贵金属选自钌、铑、和钯中的至少一种；和/或第二活性金属为Ni。3.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，所述载体选自氧化铝、氧化硅和氧化铈中的至少一种。4.根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其中，第一活性金属含量为0.2
‑
0.5wt%；第二活性金属含量为5
‑
20wt%；助剂金属含量为0.5
‑
3wt%。5.权利要求1
‑
4中任意一项所述的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：（1）将含第一活性金属源、第二活性金属源、助剂金属源、有机添加剂的溶液与载体接触浸渍，干燥得到前驱体；（2）对所述前驱体焙烧后在含H2气氛中还原，或在含H2气氛中对前驱体进行还原；所述有机添加剂选自乙二醇、柠檬酸、EDTA、蔗糖和葡萄糖中的一种或多种，以载体用量为基准，有机添加剂的用量为5
‑
25wt%。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤（1）中，有机添加剂的用量为8
‑
20wt%；步骤（1）中，干燥条件包括：温度为100
‑
140℃，时间为1
‑
5h；步骤（2）中，焙烧条件包括：温度为400~600℃，时间为1
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6h；步骤（2）中，还原条件包括：温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京海望氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：