【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低碳烷烃能源增值及碳中和,具体涉及镍基物理-化学双限域功能催化剂及其宏量制法和应用。
技术介绍
1、在低碳烷烃(c1-c4)催化转化过程中,以二氧化碳作为氧化剂参与反应,通过低碳烃中c-c键的选择性裂解可将煤化工驰放气等工业废气或煤层气、页岩气等非常规天然气资源转化为优质化工原料——合成气,合成气进而可用于制氢或通过f-t合成转化为有价值化学品,该反应具有低碳烷烃资源化利用及co2减排的双重意义。同时,不同组分低碳烷烃(主要组分为ch4和c2h6或c3h8)与co2重整之间的热力学平衡温度差异也为反应性分离煤层气、页岩气的第一大组分(甲烷)创造了条件。但该反应存在c2+烷烃的c-c键和c-h键间竞争断裂问题,即反应可能向重整或脱氢方向进行;此外,c2*物种在反应过程中易于快速聚合、环化,进而导致严峻积碳。因此,该反应需要高活性、高选择性和高稳定的催化剂体系。
2、ni基催化剂因其可媲美贵金属的催化活性,在重整反应中具有潜在的工业应用前景,此外,ni金属具有很强的c-c和c-h键裂解能力,能够主宰低碳烷烃-二氧化
...【技术保护点】
1.一种镍基物理-化学双限域功能催化剂,其特征在于:所述催化剂具有完全单分散且封闭的纳米管状包覆结构,单向生长中空内腔的纳米级结构作物理壳层,高度亚纳米化、共晶生长的金属间化合物作内核且均匀锚定在壳层中;壳层组成为SiO2、Al2O3、SiO2-Al2O3中的一种;金属间化合物中金属相为镍,氧化物相为氧化镧、氧化铈、氧化镁、氧化钒中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂,其特征在于:所述纳米管的管径4~20nm,管长5~100nm;壳层壁厚0.1~8nm,金属间化合物粒径0.5~10nm。
3.根据权利要求1所述的
...【技术特征摘要】
1.一种镍基物理-化学双限域功能催化剂,其特征在于:所述催化剂具有完全单分散且封闭的纳米管状包覆结构,单向生长中空内腔的纳米级结构作物理壳层,高度亚纳米化、共晶生长的金属间化合物作内核且均匀锚定在壳层中;壳层组成为sio2、al2o3、sio2-al2o3中的一种;金属间化合物中金属相为镍,氧化物相为氧化镧、氧化铈、氧化镁、氧化钒中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂,其特征在于:所述纳米管的管径4~20nm,管长5~100nm;壳层壁厚0.1~8nm,金属间化合物粒径0.5~10nm。
3.根据权利要求1所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂,其特征在于:所述催化剂中各组分的重量百分比为sio2+al2o3:77.5~98.9wt%,镍相:0.5~15wt%,氧化物相:0.6~7.5wt%。
4.一种权利要求1~3任意一项所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中金属前驱盐与金属氧化物前驱盐的摩尔比为1:0.02~0.4,金属前驱盐为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的任意一种,金属氧化物前驱盐为硝酸镧、硝酸铈、硝酸镁、偏钒酸铵中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的镍基物理-化学双限域功能催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤1中非离子表面活性剂为聚氧乙烯烷基醚、聚乙二醇中的任意一种或其混合物;其中,聚氧乙烯烷基醚为聚氧乙烯(5)十六烷基醚、聚氧乙烯(...
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