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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机液储氢催化剂,尤其涉及一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法。
技术介绍
1、氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高且燃烧清洁的绿色可持续新能源,可解决目前化石能源面临的问题,展现出良好的应用前景。近年来,氢能的开发和利用受到美、日、欧等发达国家的高度重视,大量经费被投入来支持氢能研发及应用示范活动。世界著名能源公司如shell、chevron和texaco等已把氢能开发作为公司发展的重要战略,随着未来科学技术的进步,氢能将逐渐取代化石能源的作用。在当前“双碳”背景下,氢能的迅速发展和广泛应用是有效解决化石能源危机及由此带来的气候、环境问题的关键途径之一。
2、氢能应用包括氢气制备、储存、运输和应用等环节,其中氢能储存是关键和难点。目前,储氢技术主要有物理储氢、吸附储氢和化学储氢。物理储氢技术由于对设备的高要求和苛刻操作条件使得此技术性能与效率之间的矛盾日益突出。近年来,基于化学反应法的液体有机氢化物储氢技术以其储氢量大、能量密度高且液态储运安全方便等优点引起了人们的关注。此技术通过不饱和芳烃与对应氢化物(环烷烃)的催化加、脱氢可逆反应来实现氢能的储存,过程中碳环的主体结构不被破坏,反应可逆,反应物产物可循环再利用,具有的高体积储氢密度和化学稳定性(约60-75kg h2/m3,质量分数6-8%),符合国际能源署和美国能源部(doe)规定的指标,并以有机液体形式进行长途输送或可解决能源的地区分布不均匀问题。使其在氢气运输方面尤其是长距离运输方面具有极大的优势,该技术被认为是大规模氢能贮存、远距离
3、近些年来,针对有机液储氢的加氢催化剂的研究多以贵金属催化剂为主,尽管贵金属具备较好的催化活性,但是液态有机物储氢的成本较高,为有机液储氢技术的大规模推广造成了一定的困难。铁、镍、钴、锰等非贵金属价格便宜、易得、生物兼容性好且储量丰富,但现有常规负载型非贵金属催化剂活性不够高且需要高温焙烧处理,致使生产能耗偏高,不利于催化剂的推广以及大规模生产。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术实施例是这样实现的,一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,所述有机液为苄基甲苯和二苄基甲苯中的一种或两种,所述方法包括以下步骤:
3、步骤1、先将镍盐、钴盐、羟基乙叉二磷酸、葡萄糖和一定量的去离子水混合加热搅拌,得到复合活性金属前驱体浸渍液;
4、步骤2、将得到的复合活性金属前驱体浸渍液用去离子水定容,于50℃~70℃温度下等体积浸渍在含微波敏化剂的氧化铝载体上;
5、步骤3、先用频率为30khz的超声处理,再用频率为90khz的超声处理,然后用辐射频率为840mhz的微波干燥,最后用辐射频率为2450mhz的微波干燥,得到免焙烧型有机液储氢催化剂。
6、进一步的技术方案,在所述步骤3中,微波干燥的温度为110℃~150℃。
7、进一步的技术方案,在所述步骤1中,所述羟基乙叉二磷酸以及葡萄糖使用的摩尔量为镍盐和钴盐总摩尔量的5%~20%。
8、进一步的技术方案,在所述步骤1中,所述的镍盐和钴盐选自碱式碳酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种或多种。
9、进一步的技术方案,在所述步骤2中,所述微波敏化剂为芬顿试剂、活性炭、石墨和碳纤维敏化剂中的一种或多种。
10、进一步的技术方案,在所述步骤3中,所述超声处理的时间为10min~30min。
11、进一步的技术方案,在所述步骤3中,所述微波干燥的时间为20min~120min。
12、进一步的技术方案,在所述步骤3中,以最终催化剂的重量为基准,钴和镍以元素计的含量为15wt%~40wt%。
13、本专利技术实施例提供的一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,能够通过引入多种络合剂,结合热浸渍含微波敏化剂的氧化铝载体,通过不同频率的超声处理,并结合微波干燥实现免焙烧的催化剂制备过程,有效降低生产过程中的能耗。该方法所制备出免焙烧型有机液储氢催化剂的比表面积、孔容和强度等关键指标均优于按常规方法制备的使用相同活性金属合载体的参比催化剂。将由本方法制备的催化剂,在分别以苄基甲苯和二苄基甲苯有机液为原料,氢分压为4mpa,氢气有机液体积比为1200:1,反应温度为150℃,液时体积空速为1h-1的评价条件下,实现了全加氢。
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1.一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机液为苄基甲苯和二苄基甲苯中的一种或两种,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤3中,微波干燥的温度为110℃~150℃。
3.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述羟基乙叉二磷酸以及葡萄糖使用的摩尔量为镍盐和钴盐总摩尔量的5%~20%。
4.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述镍盐和钴盐选自碱式碳酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤2中,所述微波敏化剂为芬顿试剂、活性炭、石墨和碳纤维敏化剂中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤3中,所述超声处理的时间为10min~30min。
7.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,
8.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤3中,以最终催化剂的重量为基准,钴和镍以元素计的含量为15wt%~40wt%。
...【技术特征摘要】
1.一种免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机液为苄基甲苯和二苄基甲苯中的一种或两种,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤3中,微波干燥的温度为110℃~150℃。
3.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述羟基乙叉二磷酸以及葡萄糖使用的摩尔量为镍盐和钴盐总摩尔量的5%~20%。
4.根据权利要求2所述的免焙烧型有机液储氢催化剂的制备方法,其特征在于,在所述步骤1中,所述镍盐和钴盐选自碱式碳酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种或多种。
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【专利技术属性】
技术研发人员:张文帅,于飞,郭磊,朱成,李平,
申请(专利权)人:中氢源安北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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