一种高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂及其制备方法与应用技术

技术编号:41396296 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-20 19:20
本发明专利技术公开了一种高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂及其制备方法与应用。通过酸洗氧化处理褐煤,通过离子交换的方法在碱性条件下将Co均匀分布在酸洗氧化褐煤载体表面;随后在80℃三聚氰胺溶液中进行氮掺杂;最后,在氩气气氛下通过管式炉热处理制得Co/CN催化剂。该催化剂呈现出优异的金属载体相互作用和金属颗粒分散性,特别是应用于甲烷干重整反应中时该催化剂表现出了高效的催化性能和稳定性。本发明专利技术提供的氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂制备工艺简单,成本低,应用前景广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂制备,具体涉及一种高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂及其制备方法与应用


技术介绍

1、褐煤因其高碳含量、丰富的储量以及成本低廉,长期以来一直是煤炭消费的主要来源。褐煤独特的π-π*结构和金属协同作用,加之其芳香环结构促使电子构型更加稳定,这些特性都显著提高了其作为碳载体的潜力。此外,褐煤中的羧基(-cooh)通过离子交换作用促进金属的均匀分散,进一步增强了其作为催化剂载体的有效性。然而,褐煤在广泛应用中存在一些限制,特别是其较差的热稳定性、高灰分和杂质含量,这些因素限制了其在高温条件下的应用,如在甲烷干重整反应中,一般>700℃。因此,开发高效且经济的褐煤改性方法显得尤为重要。

2、ni基催化剂因其具备高活性的特点而被广泛研究,但由于其在高温下易失活和快速积炭的特性,成为了阻碍其大规模应用的障碍。与ni相比,co颗粒表面具备更丰富的活性位点,且二者对反应物分子co2的活化机制也有所不同,种种研究表明(liang et al.,int.j.hydrogen energy.2023,48,18644-18656;wong et 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述酸洗氧化的步骤是:将干燥褐煤加入盐酸溶液中,于60℃下搅拌洗涤,再将酸洗褐煤在室温下浸渍于过氧化氢溶液中,一段时间后取出洗涤干燥。

3.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述三聚氰胺与步骤(3)干燥后样品的质量比为2:5。

4.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述碳化处理...

【技术特征摘要】

1.一种高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述酸洗氧化的步骤是:将干燥褐煤加入盐酸溶液中,于60℃下搅拌洗涤,再将酸洗褐煤在室温下浸渍于过氧化氢溶液中,一段时间后取出洗涤干燥。

3.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述三聚氰胺与步骤(3)干燥后样品的质量比为2:5。

4.根据权利要求1所述的高性能氮掺杂改性褐煤负载钴催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述碳化处理条件:温度为600℃,升温速率为10℃/min,并在600℃下保持1h,氩气流量为250ml/min。

5.根据权利要求1所述的高性能氮掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵小燕栾凯瑞曹景沛汤文
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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