CN103433042B - 一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂及其制备方法，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水搅拌下形成混合物；在80-90℃下，加入6mol/L的盐酸，磁力搅拌2-3小时后得到混浊液，将其冷却至室温；接着加入氨水调节其pH值，磁力搅拌老化1-2小时，超声处理15-30分钟后，离心分离产物并洗涤后烘干，制备出粉体的改性赤泥；按所需制备出硝酸镍乙醇溶液，取赤泥分散在其中，超声如理使其分散均匀，然后进行干燥、焙烧，即制备出赤泥负载镍催化剂。本发明制备方法操作简单，成本低廉，且解决了赤泥的污染问题；所制备的赤泥负载镍催化剂为介孔材料，孔径为3.6-4.8 nm，比表面积为184 m²/g，镍的质量百分含量为3-15%，具有较高的催化活性。

Description

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种催化剂，具体的说是一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂及其制备方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产过程中排出的固体废渣，具有强碱性和放射性，因含大量氧化铁呈红色而被称为赤泥，为污染性废渣。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。由于矿石品位、生产方法和技术水平的不同，每生产一吨氧化铝大约要排放0.3-2.5t赤泥。目前，我国赤泥综合利用率仅4%，累积堆存量已达几亿吨，随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产量还将不断增加。我国氧化铝厂大都采用露天筑坝的方式堆存赤泥，这种处置方式不仅占用大量土地，浪费资源，赤泥中的碱还会向地下渗透，造成地下水体和土壤污染；裸露赤泥形成的粉尘随风飘散，也会污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。因此，如何处理氧化铝生产过程排放的大量赤泥，减少环境污染是氧化铝行业急需解决的难题。

拜耳法赤泥富含赤铁矿(α-Fe₂O₃)、Al₂O₃和SiO₂，CaO和Na₂O含量相对较低；具有多孔架空结构，比表面积较大，是一种具有应用潜力的催化材料。而且，利用工业废弃物研究开发商业催化剂替代品，不仅能有效降低催化剂成本，更能实现工业废弃物的高附加值资源化利用。

近年来，利用拜耳法赤泥制备催化材料成为科研工作者研究的热点：论文J. Hazard. Mater. 203-204 (2012) 264-273制备出活性赤泥，该催化材料对CO低温氧化具有较高的活性。论文Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 3758-3762制备了拜耳法赤泥负载钌催化剂Ru/RM，该催化剂表现出较高的氨分解活性和产氢率。论文Ind. Eng. Chem. Res, 51 (2012) 15351-15359制备了拜耳法赤泥负载钴催化剂Co/RM，这种催化剂对苯酚降解呈现出很好的性能。

发明内容

本发明采用一种简便的方法，制备出具有介孔结构和高比表面赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）。所制得的催化剂孔径分布范围窄、比表面积高、粒径小且分布均匀；测试结果表明能有效提高其氨分解制氢的催化性能。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种赤泥负载镍催化剂的组份包括赤铁矿(α-Fe₂O₃)、晶型是γ型的氧化铝（γ-Al₂O₃）、石英(SiO₂)和镍（Ni），其中镍（Ni）的质量百分含量为3-15%，为介孔材料，具有虫洞状介孔结构，孔径为3.6-4.8 nm，比表面积为184 m²/g；赤泥负载镍催化剂中Ni的质量百分含量是可控的，优选为12%。

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在80-90℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2-3小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在50-70℃温度下进行磁力搅拌，老化1-2小时；接着，以40 kHz的频率超声处理15-30分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，80-110℃的温度下烘干10-12小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心5-10min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、按照重量比为1:3的比例3取上述步骤所制备的粉体改性赤泥和无水乙醇，按照所需制备的赤泥负载镍催化剂中Ni的质量百分含量计算出所需六水硝酸镍[Ni(NO₃)₂·6H₂O]的量，按计算结果取六水硝酸镍；将所取六水硝酸镍溶解于所取的无水乙醇，制备出硝酸镍乙醇溶液；然后采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15-30分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

所述的六水硝酸镍[Ni(NO₃)₂·6H₂O]的量的计算方法为，按照以下公式进行计算：

其中m(Ni(NO₃)₂·6H₂O) 表示所需Ni(NO₃)₂·6H₂O的质量； M(Ni(NO₃)₂·6H₂O) 表示Ni(NO₃)₂·6H₂O的摩尔质量290.81g/mol； M(Ni)表示Ni元素的摩尔质量58.69g/mol；M(NiO) 表示 NiO的摩尔质量74.69g/mol；m(MRM)表示所需改性赤泥MRM的质量；表示 Ni质量百分含量。

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80-110℃的温度下干燥10-12小时，然后置于600℃的温度下焙烧1-3小时，取出冷却至室温后，即制备出赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）。

有益效果是：

本发明一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂，制备方法操作简单，实验所用仪器简单，以赤泥为原材料，成本低廉，且解决了赤泥的污染问题，具有广阔的应用前景。所制备的赤泥负载镍催化剂经试验验证，其为典型的介孔材料，都具有完整的H₂型滞后环，表明样品具有典型的虫洞状介孔结构，并且孔的有效直径是非均匀分布的，孔径集中在3.6-4.8 nm之间，表明不同Ni负载量催化剂的孔均一性。所制备的赤泥负载镍催化剂，晶粒小，孔径为3.6-4.8 nm，比表面积高达184 m²/g；本发明赤泥负载镍催化剂中镍（Ni）的质量百分含量为3-15%，且镍（Ni）的质量百分含量可根据需要进行控制；经试验验证其对氨分解制氢的催化活性较高的催化活性，高达产氢率32 mmol/min/g_cat，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为600℃焙烧的Ni质量百分含量为12%的Ni/MRM的透射电镜照片；

图2为600℃焙烧的改性赤泥（MRM-600）和不同Ni含量（质量百分含量为3%、6%、9%、12%和15%）的赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）的XRD谱图；

图3为600℃焙烧的改性赤泥（MRM-600）和不同Ni含量（质量百分含量为3%、6%、9%、12%和15%）的赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）的氮气吸附脱附等温线图；

图4为600℃焙烧的改性赤泥（MRM-600）和不同Ni含量（质量百分含量为3%、6%、9%、12%和15%）的赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）的孔径分布曲线图；

图5为600℃焙烧的改性赤泥（MRM-600）和不同Ni含量（质量百分含量为3%、6%、9%、12%和15%）的纳米多孔Ni/MRM催化剂的催化活性图；

图6为600℃焙烧的改性赤泥（MRM-600）和不同Ni含量（3%、6%、9%、12%和15%）的赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）在反应温度700℃下的产氢率图。

具体实施方式

一种赤泥负载镍催化剂的组份包括赤铁矿、晶型为γ型的氧化铝、石英和镍，其中镍的质量百分含量为3-15%，为介孔材料，具有虫洞状介孔结构，孔径为3.6-4.8 nm，比表面积为184 m²/g；赤泥负载镍催化剂中Ni的质量百分含量是可控的，优选为12%。

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在80-90℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2-3小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在50-70℃温度下进行磁力搅拌，老化1-2小时；接着，以40 kHz的频率超声处理15-30分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，80-110℃的温度下烘干10-12小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心5-10min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、按照重量比为1:3的比例取上述步骤所制备的粉体改性赤泥和无水乙醇，按照所需制备的赤泥负载镍催化剂中Ni的质量百分含量计算出所需六水硝酸镍的量，按计算结果取六水硝酸镍；将所取六水硝酸镍溶解于所取的无水乙醇，制备出硝酸镍乙醇溶液；然后采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15-30分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

所述的六水硝酸镍[Ni(NO₃)₂·6H₂O]的量的计算方法为，按照以下公式进行计算：

其中m(Ni(NO₃)₂·6H₂O) 表示所需Ni(NO₃)₂·6H₂O的质量； M(Ni(NO₃)₂·6H₂O) 表示Ni(NO₃)₂·6H₂O的摩尔质量290.81g/mol； M(Ni)表示Ni元素的摩尔质量58.69g/mol；M(NiO) 表示 NiO的摩尔质量74.69g/mol；m(MRM)表示所需改性赤泥MRM的质量；表示 Ni质量百分含量。

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80-110℃的温度下干燥10-12小时，然后置于600℃的温度下焙烧1-3小时，取出冷却至室温后，即制备出赤泥负载镍催化剂。

实施例1

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在85℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2.5小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在60℃温度下进行磁力搅拌，老化1.5小时；接着，以40 kHz的频率超声处理20分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，100℃的温度下烘干10小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心8min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、取0.7018g六水硝酸镍溶解于3ml无水乙醇中，制备出硝酸镍乙醇溶液；取1g赤泥，采用采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理20分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在100℃的温度下干燥10小时，然后置于600℃的温度下焙烧1-3小时，取出冷却至室温后，即制备出Ni的质量百分含量为12%的赤泥负载镍催化剂。将所得Ni的质量百分含量为12%的赤泥负载镍催化剂经透射电子显微镜（TEM）观察，结果如图1所示，由图看出：样品由尺寸较均匀的球形颗粒（5nm左右）组成，且由于这些纳米粒子的聚集而形成大量无序的虫洞状介孔结构。

实施例2

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在90℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌3小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在70℃温度下进行磁力搅拌，老化2小时；接着，以40 kHz的频率超声处理30分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，110℃的温度下烘干10小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心10min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、取0.1546g六水硝酸镍溶解于3ml无水乙醇中，制备出硝酸镍乙醇溶液；取1g赤泥，采用采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理30分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在110℃的温度下干燥10小时，然后置于600℃的温度下焙烧3小时，取出冷却至室温后，即制备出Ni的质量百分含量为3%的赤泥负载镍催化剂。将所得Ni的质量百分含量为3%的赤泥负载镍催化剂经透射电子显微镜（TEM）观察，结果显示，样品由尺寸较均匀的球形颗粒（5nm左右）组成，且由于这些纳米粒子的聚集而形成大量无序的虫洞状介孔结构。

实施例3

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在80℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在50℃温度下进行磁力搅拌，老化1小时；接着，以40 kHz的频率超声处理15分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，80℃的温度下烘干12小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心5min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、取0.3219g六水硝酸镍溶解于3ml无水乙醇中，制备出硝酸镍乙醇溶液；取1g赤泥，采用采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80℃的温度下干燥12小时，然后置于600℃的温度下焙烧1小时，取出冷却至室温后，即制备出Ni的质量百分含量为6%的赤泥负载镍催化剂。将所得Ni的质量百分含量为6%的赤泥负载镍催化剂经透射电子显微镜（TEM）观察，结果显示，样品由尺寸较均匀的球形颗粒（5nm左右）组成，且由于这些纳米粒子的聚集而形成大量无序的虫洞状介孔结构。

实施例4

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在83℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在50-70℃温度下进行磁力搅拌，老化2小时；接着，以40 kHz的频率超声处理20分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，100℃的温度下烘干10小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心8min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、取0.5037g六水硝酸镍溶解于3ml无水乙醇中，制备出硝酸镍乙醇溶液；取1g赤泥，采用采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80℃的温度下干燥11小时，然后置于600℃的温度下焙烧1小时，取出冷却至室温后，即制备出Ni的质量百分含量为9%的赤泥负载镍催化剂。将所得Ni的质量百分含量为9%的赤泥负载镍催化剂经透射电子显微镜（TEM）观察，结果显示，样品由尺寸较均匀的球形颗粒（5nm左右）组成，且由于这些纳米粒子的聚集而形成大量无序的虫洞状介孔结构。

实施例5

一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在90℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在60℃温度下进行磁力搅拌，老化1小时；接着，以40 kHz的频率超声处理20分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，90℃的温度下烘干11小时，制备出粉体的改性赤泥；

所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心8min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。

步骤四、取0.9187六水硝酸镍溶解于3ml无水乙醇中，制备出硝酸镍乙醇溶液；取1g赤泥，采用采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80℃的温度下干燥12小时，然后置于600℃的温度下焙烧1小时，取出冷却至室温后，即制备出Ni的质量百分含量为12%的赤泥负载镍催化剂。将所得Ni的质量百分含量为15%的赤泥负载镍催化剂经透射电子显微镜（TEM）观察，结果显示，样品由尺寸较均匀的球形颗粒（5nm左右）组成，且由于这些纳米粒子的聚集而形成大量无序的虫洞状介孔结构。

检测实验：

1、分别取实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中所制备的赤泥负载镍催化剂进行X-射线粉末衍射（XRD）检测，结果如图2所示，表明制备出的改性赤泥（MRM）经600℃焙烧后由氢氧化物状态转变为氧化物，主要成分为赤铁矿(α-Fe₂O₃)，γ-Al₂O₃和石英(SiO₂)。当Ni的质量百分含量低于12%时，未明显观察到NiO的衍射特征峰，这可能是因为载体表面的NiO粒子分散度高，粒径小。当Ni的质量百分含量达到15%时，可以在2θ角为37.3，43.4和62.6度的位置观察到微弱的NiO衍射峰，表明随Ni负载量的增加，催化剂中NiO纳米粒子发生长大。

2、分别取实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中所制备的赤泥负载镍催化剂进行氮气吸附脱附分析，结果如图3和图4 所示，图3结果显示所有样品的等温线都属于IV型等温线，表明样品是典型的介孔材料；样品都具有完整的H2型滞后环，表明样品具有典型的虫洞状介孔结构，并且孔的有效直径是非均匀分布的。图4结果显示，所制备催化剂的最可几孔径集中在3.6 ~ 4.8 nm之间，表明不同Ni负载量催化剂的孔均一性。

3、分别取实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中所制备的赤泥负载镍催化剂反应活性评价检测；反应活性评价在连续流动固定床微型反应器上进行，待测的赤泥负载镍催化剂（Ni/MRM）在反应温度从350 ~ 700℃范围内对氨分解制氢的催化活性。将100mg催化剂（80~100目）装入石英反应器中, 反应前催化剂在H₂气流（流速50 ml/min）中以10℃/min的速率升温至500℃, 还原2h, 然后用纯Ar气流吹扫净化反应器。反应物纯NH₃的气体空速为30000ml/h/g_cat。反应产物由配备Poropak-Q色谱柱的SP-6800A6型气相色谱仪进行在线分析。催化剂活性通过氨气转化率表示，H₂产率由排出气体中H2含量转换得到，其对氨分解制氢的催化活性及产氢率见图5和图6。图5可以看出，负载Ni后催化剂活性明显增强，并且随Ni含量增加，催化剂活性逐渐增强，氨转化率逐渐增大。当Ni含量达到12%时，活性最高，反应温度700℃下得到的氨转化率高达95.5%，但当Ni含量继续增大到15%时，催化活性反而下降，这表明负载过量的Ni会对催化剂活性产生负面影响。由图6可以看出，不同Ni含量催化剂的产氢率变化趋势与其活性变化一致，并在Ni含量为12%时得到最大的产氢率（32 mmol/min/g_cat）。

Claims (2)

1.一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其特征在于：其具体制备步骤为：

步骤一、在常温下，按照赤泥和水的重量比为1:4的比例取赤泥和水，在磁力搅拌下将赤泥与水混合，形成混合物，备用；

步骤二、在80-90℃下，将体积为上述步骤一所取水体积1.5倍的6mol/L的盐酸水溶液在磁力搅拌下加入到上述步骤一所制备的赤泥水溶液中，继续在该温度下磁力搅拌2-3小时后得到混浊液，将其冷却至室温，备用；

步骤三、在上述步骤二所制备的混浊液中滴加质量百分比为28%的氨水，将pH值调节为8，然后在50-70℃温度下进行磁力搅拌，老化1-2小时；接着，以40 kHz的频率超声处理15-30分钟后，以10000 r/min离心，对离心所得产物进行洗涤后，80-110℃的温度下烘干10-12小时，制备出粉体的改性赤泥；

步骤四、按照重量比为1:3的比例取上述步骤三所制备的粉体改性赤泥和无水乙醇，根据所取改性赤泥的重量，以及所需制备的赤泥负载镍催化剂中Ni的质量百分含量计算出所需六水硝酸镍的量，按计算结果取六水硝酸镍；将所取六水硝酸镍溶解于所取的无水乙醇，制备出硝酸镍乙醇溶液；然后采用浸渍法，将所取改性赤泥分散于制备的硝酸镍乙醇溶液中，接着在频率40 kHz下超声处理15-30分钟，使其分散均匀，得到混合物Ⅰ；

步骤五、将所得混合物Ⅰ在80-110℃的温度下干燥10-12小时，然后置于600℃的温度下焙烧1-3小时，取出冷却至室温后，即制备出赤泥负载镍催化剂，所得赤泥负载镍催化剂的组份包括赤铁矿、晶型为γ型的氧化铝、石英和镍，其中镍的质量百分含量为12%，赤泥负载镍催化剂为介孔材料，具有虫洞状介孔结构，孔径为3.6-4.8 nm，比表面积为184 m²/g。

2.如权利要求1所述的一种用于氨分解制氢的赤泥负载镍催化剂的制备方法，其特征在于：步骤三所述的洗涤方式为在离心分离产物中加入蒸馏水，搅拌混合充分后，以10000r/min的转速离心5-10min分钟后，取出上层溶液，剩余沉淀物中再次加入蒸馏水或乙醇，进行下次洗涤。