【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多相催化剂，具体涉及一种ni-cu双金属催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着煤炭和石油等化石燃料的急速消耗造成全球能源紧张，同时化石燃料在使用过程中排放出大量的温室气体引发全球气候变暖，人类的生产生活和社会的可持续发展已受到重大威胁，因此，二氧化碳和甲烷等主要温室气体的减排与转化问题成为了国内外学者研究的热点。
2、甲烷干重整反应(dry reforming ofmethane,drm)是以ch4和co2两种温室气体为原料制取高附加值合成气(h2和co)的过程，该技术不仅可以实现ch4和co2两种温室气体的有效减排，而且生产出的合成气h2/co比接近于1，可直接作为费托合成反应中生产液体燃料和含氧化学品(甲醇、乙酸、二甲醚等)的原料，对实现我国的“双碳”战略和缓解能源紧张具有重要的现实意义。
3、ni基催化剂因其储量丰富、价格低廉以及可与贵金属媲美的催化活性被认为是最有前景的重整催化剂。但是，由于甲烷干重整反应是一种典型的强吸热反应，需要在较高的反应温度下进行，ni基催化剂在高温条件下出现金属镍粒子的迁移-合并形成大颗粒的镍，而烧结成大颗粒的镍会促进ch4裂解生成积碳，使催化剂出现失活现象，进而导致ni基催化剂在甲烷干重整的实际应用过程中受到限制。
4、因此，开发一种高活性、抗烧结及抗积碳的双金属催化剂成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种ni-cu双金属催化剂及其制备方法和应用。本
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种ni-cu双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将镍氨溶液与二氧化硅溶胶混合，然后进行第一次蒸氨，得到镍硅悬浊液；
5、所述混合为先在开放环境下室温搅拌，然后在封闭环境下加热搅拌；
6、所述第一次蒸氨至产物的ph值为6～7时停止；
7、2)将铜氨溶液与所述步骤1)得到的镍硅悬浊液混合，依次进行水热晶化和第二次蒸氨，得到前驱体；
8、所述第二次蒸氨至产物的ph值为6～7时停止；
9、3)将所述步骤2)得到的前驱体依次进行焙烧和还原，得到ni-cu双金属催化剂。
10、优选地，所述步骤1)中，镍氨溶液中的镍氨络合物与二氧化硅溶胶中二氧化硅的物质的量的比为(1～10.7)：18.6。
11、优选地，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨的温度独立地为70～90℃。
12、优选地，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨为：在开放环境下进行加热。
13、优选地，所述步骤2)中，铜氨溶液中的铜氨络合物与镍硅悬浊液中的镍的物质的量的比为(1～206.8):372.5。
14、优选地，所述步骤2)中水热晶化的温度为100～180℃，水热晶化的时间为10～36h。
15、优选地，所述步骤3)中焙烧的温度为400～700℃，焙烧的时间为2～6h。
16、优选地，所述步骤3)中还原的温度为600～900℃，还原的时间为0.5～3h。
17、本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的制备方法制得的ni-cu双金属催化剂，包括二氧化硅和负载在所述二氧化硅上的ni和cu。
18、本专利技术还提供了上述技术方案所述ni-cu双金属催化剂在甲烷干重整制合成气中的应用。
19、本专利技术提供一种ni-cu双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将镍氨溶液与二氧化硅溶胶混合，然后进行第一次蒸氨，得到镍硅悬浊液；所述混合为先在开放环境下室温搅拌，然后在封闭环境下加热搅拌；所述第一次蒸氨至产物的ph值为6～7时停止；2)将铜氨溶液与所述步骤1)得到的镍硅悬浊液混合，依次进行水热晶化和第二次蒸氨，得到前驱体；所述第二次蒸氨至产物的ph值为6～7时停止；3)将所述步骤2)得到的前驱体依次进行焙烧和还原，得到ni-cu双金属催化剂。本专利技术将镍氨溶液与二氧化硅溶胶先在开放环境下室温搅拌，然后在封闭环境下加热搅拌，使二者充分混合，然后进行第一次蒸氨至产物的ph值为6～7时停止，得到镍硅悬浊液；将铜氨溶液与镍硅悬浊液混合后进行水热晶化，使铜氨络合物与镍硅悬浊液充分接触，促进ni-cu金属强相互作用的形成，然后第二次蒸氨，得到前驱体；将前驱体进行焙烧后还原，得到ni-cu双金属催化剂。本专利技术采用分步蒸氨水热法使金属cu纳米颗粒高度分散在金属ni颗粒表面上，从而使活性金属ni限制在金属cu颗粒和sio2载体之间，形成夹层结构；在催化剂的使用过程中，sio2和cu颗粒双侧的强相互作用力抑制了夹层金属ni颗粒的团聚和迁移，且形成的夹层结构能够避免ni单质与水分子直接接触而发生氧化失活；同时，cu的添加可以改变ni的电子环境，提高了ni颗粒的分散度，使金属ni颗粒在催化过程中始终保持较小的粒径，促进了co2的活化，抑制积碳的产生。实施例结果显示，相比于采用常规蒸氨法制得的ni-cu双金属催化剂，由本专利技术提供的制备方法制得的ni-cu双金属催化剂应用于催化甲烷干重整制合成气，在50h后，甲烷转化率仍可达91.12％、二氧化碳转化率可达94.86％，说明本专利技术催化活性、抗积碳性能和稳定性更好。
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1.一种Ni-Cu双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述镍氨溶液中的镍氨络合物与二氧化硅溶胶中二氧化硅的物质的量的比为(1～10.7)：18.6。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨的温度独立地为70～90℃。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨为：在开放环境下进行加热。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，铜氨溶液中的铜氨络合物与镍硅悬浊液中的镍的物质的量的比为(1～206.8):372.5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中水热晶化的温度为100～180℃，水热晶化的时间为10～36h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中焙烧的温度为400～700℃，焙烧的时间为2～6h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制得的Ni-Cu双金属催化剂，包括二氧化硅和负载在所述二氧化硅上的Ni和Cu。
10.权利要求9所述Ni-Cu双金属催化剂在甲烷干重整制合成气中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种ni-cu双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述镍氨溶液中的镍氨络合物与二氧化硅溶胶中二氧化硅的物质的量的比为(1～10.7)：18.6。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨的温度独立地为70～90℃。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中第一次蒸氨和步骤2)中第二次蒸氨为：在开放环境下进行加热。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，铜氨溶液中的铜氨络合物与镍硅悬浊液中的镍的物质的量的比为(1～...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文博，任秋鹤，方玉美，肖进彬，王品胜，刘晓杰，聂宁，
申请(专利权)人：河南省高新技术实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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