System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种储氢催化剂的制备方法技术_技高网
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一种储氢催化剂的制备方法技术

技术编号:40440814 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-22 23:03
本发明专利技术公开了一种储氢催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:S1、制备固体载体分散液;S2、催化剂中间体的制备;S3、催化剂制备;本发明专利技术涉及催化剂技术领域。该储氢催化剂的制备方法,制备工艺简单,本发明专利技术所使用的工艺步骤均有吨级工业生产案例,无复杂、高值生产设备需求,原材料易得且价格低廉,所用原料均为常用化学品,无易制毒等严格管制化学品,且价格低廉,催化剂活性金属分散性好,不使用表面活性剂等难于后处理的添加剂辅助活性金属分散和成型,仍可获得好的分散性,对于有机液态储氢材料的催化加脱氢活性高,有利于降低反应温度,改善应用环境,提高对有机液态储氢材料的加脱氢的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂,具体为一种储氢催化剂的制备方法


技术介绍

1、氢气是一种清洁、高效并且环境友好的二次能源,自上世纪以来就受到各国的广泛关注,被视为未来最具发展潜力的清洁能源,一个完整的氢能系统包括氢气的制取、储运和利用等几个方面,目前,在工业上已经能够通过电解水等方法实现氢气的大规模生产,但氢气的储存和运输,仍然是制约氢能大规模应用的关键性难题,储氢技术一直是氢能应用发展的瓶颈,现阶段已商用的储氢方式主要有高压气态储氢和低温液化储氢,这两种储氢方式都有较为明显的劣势:储存设备造价高昂,使用环境和条件苛刻,使用过程中氢损失多,安全系数低,事故危险性大,大范围推广基础设施建造昂贵,且配送运输困难,目前常用的储氢技术包括加压储氢、低温液态储氢、合金储氢、活性炭或其他碳材料储氢、金属有机骨架材料储氢和液态有机物储氢等,液态有机物储氢的优点很多,包括储氢密度大、储存和远程运输安全、设备和管路的保养容易、便于使用现有的输送管道和设备。

2、液态有机储氢材料的催化脱氢反应多为分子数增多的强吸热非均相反应,理论上高温和低压条件下的反应才能使反应更加彻底,但是反应温度过高又会导致催化剂的结焦、催化剂材料孔结构的破坏和副反应发生等问题,并且升高温度进行反应的成本也较大,常用的脱氢催化剂中,贵金属组分起着脱氢作用,但在脱氢过程中催化剂上贵金属活性组分易发生聚集尺寸变大最终导致活性降低,另外贵金属价格昂贵导致脱氢成本很高,因此开展有机储氢材料储氢催化剂研究的重点是减少贵金属用量,降低脱氢成本。


技术实现思

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种储氢催化剂的制备方法,解决了聚集尺寸变大最终导致活性降低,反应温度过高导致催化剂的结焦、催化剂材料孔结构的破坏和副反应发生的问题。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种储氢催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:

3、s1、制备固体载体分散液;将非贵金属前驱体、贵金属前驱体、去离子水按比例混合,常温下搅拌均匀,所得的混合物中加入氧化物、分子筛和二维多孔材料中的至少一种作为载体搅拌;

4、s2、催化剂中间体的制备:向固体载体分散液中加入活性金属的盐溶液,搅拌、浸渍一段时间,在惰性气体的保护下,在溶剂中将4,4’-二羟基-2,2’联吡啶啶或4,7-二羟基-1,10-菲罗啉与金属配合物前体进行反应,得到催化剂中间体;

5、s3、催化剂制备:以堇青石蜂窝陶瓷载体为基底,将合成的催化剂成分搭载在基底表面,制备整体式催化剂。

6、优选的,所述s1中,非贵金属前驱体为非贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述贵金属前驱体为贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述非贵金属为ni、cu、mg或fe,所述贵金属为pt、pd、rh、ru或au。

7、优选的,所述s1中,氧化物为氧化铝、氧化锡、氧化铈和氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述分子筛为mcm-41和sba-15中的至少一种或两种的混合物;所述二维多孔材料为石墨烯、活性炭和氮化碳中的任意一种或几种的混合物。

8、优选的,所述s1包括向固体载体中加入一定量的水,搅拌至分散均匀,分散浓度≤1g/ml,固体载体为活性炭或氧化铝。

9、优选的,所述s2中,活性金属的盐溶液中的活性组分为镍、钴、钼中的任意两种或三种,活性组分为镍、钴、钼中的任意两种时,镍、钼质量比为1~8:1,镍、钴质量比为1~8:1,钴、钼质量比为1~5:1;活性组分为镍、钴、钼三种时,镍、钴、钼的质量比为2~6:2~6:1,所述的溶液一为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵溶液中的一种或两种/三种的混合物,所述的惰性气体为氮气或氩气中的一种。

10、优选的,所述s3中,催化剂成分为硝酸铂、硝酸铅、硝酸铑、硝酸钌、氯化铂、氯化铅、氯化铑、氯化钌和氯化金中的至少一种,催化剂的搭载合成方法为水热法、溶剂热法、溶胶凝胶法、直接涂敷法、自组装法、化学气相沉积法、微乳液法、溶胶热法、模板辅助溶剂法或浸渍法。

11、有益效果

12、本专利技术提供了一种储氢催化剂的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果:该储氢催化剂的制备方法,通过具体包括以下步骤:s1、制备固体载体分散液;s2、催化剂中间体的制备;s3、催化剂制备;s1中,非贵金属前驱体为非贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,贵金属前驱体为贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,非贵金属为ni、cu、mg或fe,贵金属为pt、pd、rh、ru或au,氧化物为氧化铝、氧化锡、氧化铈和氧化硅中的任意一种或几种的混合物;分子筛为mcm-41和sba-15中的至少一种或两种的混合物;二维多孔材料为石墨烯、活性炭和氮化碳中的任意一种或几种的混合物,制备工艺简单,本专利技术所使用的工艺步骤均有吨级工业生产案例,无复杂、高值生产设备需求,原材料易得且价格低廉,所用原料均为常用化学品,无易制毒等严格管制化学品,且价格低廉,催化剂活性金属分散性好,不使用表面活性剂等难于后处理的添加剂辅助活性金属分散和成型,仍可获得好的分散性,对于有机液态储氢材料的催化加脱氢活性高,有利于降低反应温度,改善应用环境,提高对有机液态储氢材料的加脱氢的效率。

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【技术保护点】

1.一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述S1中,非贵金属前驱体为非贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述贵金属前驱体为贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述非贵金属为Ni、Cu、Mg或Fe,所述贵金属为Pt、Pd、Rh、Ru或Au。

3.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述S1中,氧化物为氧化铝、氧化锡、氧化铈和氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述分子筛为MCM-41和SBA-15中的至少一种或两种的混合物;所述二维多孔材料为石墨烯、活性炭和氮化碳中的任意一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述S1包括向固体载体中加入一定量的水,搅拌至分散均匀,分散浓度≤1g/mL,固体载体为活性炭或氧化铝。

5.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述S2中,活性金属的盐溶液中的活性组分为镍、钴、钼中的任意两种或三种,活性组分为镍、钴、钼中的任意两种时,镍、钼质量比为1~8:1,镍、钴质量比为1~8:1,钴、钼质量比为1~5:1;活性组分为镍、钴、钼三种时,镍、钴、钼的质量比为2~6:2~6:1,所述的溶液一为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵溶液中的一种或两种/三种的混合物,所述的惰性气体为氮气或氩气中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述S3中,催化剂成分为硝酸铂、硝酸铅、硝酸铑、硝酸钌、氯化铂、氯化铅、氯化铑、氯化钌和氯化金中的至少一种,催化剂的搭载合成方法为水热法、溶剂热法、溶胶凝胶法、直接涂敷法、自组装法、化学气相沉积法、微乳液法、溶胶热法、模板辅助溶剂法或浸渍法。

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【技术特征摘要】

1.一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述s1中,非贵金属前驱体为非贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述贵金属前驱体为贵金属的硝酸盐和氯化盐中的任意一种或几种的混合物,所述非贵金属为ni、cu、mg或fe,所述贵金属为pt、pd、rh、ru或au。

3.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述s1中,氧化物为氧化铝、氧化锡、氧化铈和氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述分子筛为mcm-41和sba-15中的至少一种或两种的混合物;所述二维多孔材料为石墨烯、活性炭和氮化碳中的任意一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种储氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述s1包括向固体载体中加入一定量的水,搅拌至分散均匀,分散浓度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈勇
申请(专利权)人:盐城工学院
类型:发明
国别省市:

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