CN110270341A - 一种催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种催化剂及其制备方法和应用，该催化剂包括，活性组分、载体和助剂；所述活性组分为镍、钌中的一种或两种，所述载体为钛酸钾，所述助剂为稀土氧化物，该催化剂采用钛酸钾作为载体，钾离子高度分散于二氧化钛的结构中，有利于大幅提高其作为助催化剂的性能，同时钛酸钾的比表面积较大，有利于活性组分的分散，从而使该催化剂具有较高的低温催化活性和较好的氨分解催化效果。

Description

一种催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及氨分解技术领域，具体涉及一种催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
氨分解催化剂主要应用于环境保护领域以及氢气和氮气的制备领域。在环境保护领域，通过将工厂的含氨废气在氨分解催化剂作用下进行分解，使其中的氨气分解为无毒的氢气和氮气后加以回收利用以达到减轻污染的目的。而在制氢领域，氨由于具有易于液化、不可燃、在低浓度下无毒害、储氢密度高、生产储运技术成熟，制氢过程中无碳排放等优点，使其成为一种高效、清洁和安全的储氢载体，可在氨分解催化剂的作用下用于氢的制备。氨分解反应主要采用以钌、铂为代表的贵金属催化剂和以铁、镍为代表的非贵金属催化剂。
中国专利文献CN1506299A公开了一种镍基氨分解制氢氮混合气催化剂，其主要活性成分为Ni；载体为SiO2或Al2O3；助剂为ⅠA、ⅡA、ⅢB、Ⅷ或稀土元素中的一种或几种；其中镍重量百分含量为1-40％。采用该催化剂可以进行氨气的分解，但其采用SiO2或Al2O3作为载体负载镍，然后再引入助剂改善其催化性能，其助剂在载体表面不能达到高度分散，易形成较大的颗粒，从而影响其作用的发挥，因此，虽然其可在较低温度650℃下进行氨分解，较现有的工业催化剂工作温度800℃有所降低，但其在该较低温度下催化活性低，氨分解效果欠佳。
中国专利文献CN1506300A公开了一种钌基氨分解制氢氮混合气催化剂，其主要活性成分为钌；载体为CaO、MgO、TiO2、SiO2、Al2O3或活性炭；助剂为ⅠA、ⅡA、ⅢA、IVA、ⅢB或稀土元素中的一种或几种；其中钌重量百分含量为0.1-10％。使用该催化剂，与镍基催化剂相比，氨分解温度有所降低，可在550℃下进行反应，但其采用CaO、MgO、TiO2、SiO2、Al2O3或活性炭等载体，同样存在其助剂在载体表面不能达到高度分散，易形成较大颗粒的问题，从而影响其作用的发挥，使其在该较低温度下催化活性低，氨分解效果欠佳。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中氨分解催化剂的的低温催化活性低，氨分解的效果欠佳的缺陷，从而提供一种低温催化活性高，氨分解效果好的催化剂及其制备方法和应用。
为此,本发明提供了一种催化剂，包括，活性组分、载体和助剂；所述活性组分为镍、钌中的一种或两种，所述载体为钛酸钾，所述助剂为稀土氧化物。
所述的催化剂，所述活性组分为镍，以质量百分比计，镍占催化剂的8-24％，助剂占催化剂的5-12％；所述活性组分为钌，以质量百分比计，钌占催化剂的0.5-12％，助剂占催化剂的3-12％；所述活性组分为镍、钌双金属，以质量百分比计，镍占催化剂的5-15％，钌占催化剂的0.2-3％，助剂占催化剂的2-10％。
所述的催化剂，所述钛酸钾由P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液，依次经水热反应和焙烧制备得到。
所述的催化剂，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钕中的一种或几种。
本发明提供了一种所述的催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液中，得到悬浊液；
S2、将所述悬浊液进行水热反应，将水热反应产物焙烧，得到钛酸钾载体；
S3、将活性组分金属盐与助剂金属盐溶解于水中，得到金属盐混合溶液；
S4、利用所述金属盐混合溶液及钛酸钾载体，采用沉淀沉积法或浸渍法将所述金属盐混合溶液中的活性组分和助剂负载于所述钛酸钾载体上，得到所述催化剂。
所述的催化剂的制备方法，S1步骤中，所述氢氧化钾水溶液的浓度为5－10mol/L，所述氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5-20；S2步骤中，所述水热反应的温度为120-190℃，水热反应的时间为12-36h；所述焙烧的温度为500-800℃，焙烧的时间为3-12h。
所述的催化剂的制备方法，S3步骤中，所述活性组分金属盐包括硝酸镍、氯化镍、醋酸镍、硝酸钌或氯化钌中的一种或几种；所述助剂金属盐包括助剂金属的硝酸盐、醋酸盐或氯化物中的一种或几种。
所述的催化剂的制备方法，所述的沉淀沉积法，具体包括，
S10、将所述钛酸钾载体分散于水中，加热至50-80℃，得到底液；
S20、将所述金属盐混合溶液与沉淀剂同时加入所述底液中，控制pH值为8.0-10.5，搅拌2-6h，得到沉淀；
S30、将所述沉淀洗涤、干燥、在450-750℃温度下焙烧2-6h，经氢气还原，得到所述催化剂；
其中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种的水溶液。
所述的催化剂的制备方法，S10步骤中，所述的钛酸钾载体分散采用超声分散。
所述的催化剂的制备方法，所述的浸渍法，具体包括，
S100、将所述钛酸钾载体加入所述金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，得到负载金属的催化剂前驱体；
S200、将所述负载金属的催化剂前驱体在450-900℃温度下焙烧2-6h，经氢气还原，得到所述催化剂。
所述的催化剂的制备方法，S100步骤中，所述浸渍和烘干进行2次以上，直至镍或钌含量达到目标负载量。
本发明提供了所述的催化剂，或所述的制备方法制备得到的催化剂在氨分解中的应用。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种催化剂，包括，活性组分、载体和助剂；所述活性组分为镍、钌中的一种或两种，所述载体为钛酸钾，所述助剂为稀土氧化物，该催化剂采用镍、钌中的一种或两种作为活性组分，可以促进NH3的吸附解离，促进产物N2的脱附，同时抑制H2的吸附；此外，该催化剂中的助剂可以提高活性组分的分散度，增强载体与活性组分间的相互作用；该催化剂采用钛酸钾作为载体，由于钾是一类电子助剂，可以改善活性组分的电子结构，调节催化剂中活性组分与载体之间的电子传递能力，减弱活性组分与氨分解产物NH2、N或H之间的相互作用，增强生成物N2和H2的脱除能力，从而提高催化剂的活性，其分散程度决定了其作用的大小，本发明采用的钛酸钾载体中，钾离子高度分散于二氧化钛的结构中，有利于大幅提高其作为助催化剂的性能，同时钛酸钾的比表面积较大，有利于活性组分的分散，从而使该催化剂具有较高的低温催化活性和较好的氨分解催化效果。
2.本发明提供的一种催化剂，所述活性组分为镍，以质量百分比计，镍占催化剂的8-24％，助剂占催化剂的5-12％；所述活性组分为钌，以质量百分比计，钌占催化剂的0.5-12％，助剂占催化剂的3-12％；所述活性组分为镍、钌双金属，以质量百分比计，镍占催化剂的5-15％，钌占催化剂的0.2-3％，助剂占催化剂的2-10％，通过限定活性组分及助剂的含量，可以增强活性组分与载体的相互作用，有效减弱活性组分与NH3的分解产物NH2、N或H之间的相互作用，有利于生成物N2和H2的脱附，提高催化剂的低温催化活性，提升氨分解效果。
3.本发明提供的一种催化剂，所述钛酸钾由P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液，依次经水热反应和焙烧制备得到，通过采用P25型二氧化钛，由于其中同时含有金红石和锐钛矿两种物相，存在大量的相界面，以其为原料制备的钛酸钾具有更多的相界面缺陷，从而有利于低温催化活性和氨分解效果的提高。
4.本发明提供的一种催化剂，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钕中的一种或几种，通过采用以上稀土氧化物作为助剂，可以提高活性组分的分散度，进一步增强载体与活性组分间的相互作用，提高低温催化活性和氨分解效果。
5.本发明提供了一种催化剂的制备方法，包括，S1、将P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液中，得到悬浊液；S2、将所述悬浊液进行水热反应，将水热反应产物焙烧，得到钛酸钾载体；S3、将活性组分金属盐与助剂金属盐溶解于水中，得到金属盐混合溶液；S4、利用所述金属盐混合溶液及钛酸钾载体，采用沉淀沉积法或浸渍法，将所述金属盐混合溶液中的活性组分和助剂负载于所述钛酸钾载体上，得到所述催化剂，该方法通过将P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液中，然后经过水热反应和焙烧，得到钾离子高度分散的钛酸钾载体，由于钾是一类电子助剂，可以改善活性组分的电子结构，调节催化剂中活性组分与载体之间的电子传递能力，减弱活性组分与氨分解产物NH2、N或H之间的相互作用，增强生成物N2和H2的脱除能力，因此，通过将钾离子高度分散，有利于大幅提高其作为助催化剂的性能；同时该方法制备得到的钛酸钾的比表面积较大，有利于活性组分的分散，从而使催化剂具有较高的低温催化活性和较好的氨分解催化效果；此外，通过采用P25型二氧化钛，由于其中同时含有金红石和锐钛矿两种物相，存在大量的相界面，以其为原料制备的钛酸钾具有更多的相界面缺陷，有利于低温催化活性和氨分解效果的提高。
6.本发明提供了一种催化剂的制备方法，S1步骤中，所述氢氧化钾水溶液的浓度为5－10mol/L，所述氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5-20；S2步骤中，所述水热反应的温度为120-190℃，水热反应的时间为12-36h；所述焙烧的温度为500-800℃，焙烧的时间为3-12h，通过控制氢氧化钾的浓度及其与二氧化钛的物质的量的比，可以提高钾离子作为助催化剂的性能，提高催化剂的低温催化活性和氨分解的效果。
7.本发明提供了所述的催化剂，或所述的制备方法制备得到的催化剂在氨分解中的应用，通过采用所述的催化剂或所述的制备方法制备得到的催化剂，可以在较低温度下对氨进行高效分解，分解的效果好。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分镍0.8g、助剂氧化铈1.2g，以及载体钛酸钾8g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为5mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5:1，得到悬浊液。
S2、将所述悬浊液在120℃温度下进行水热反应36h，将水热反应产物在500℃温度下焙烧12h，得到钛酸钾载体。
S3、将2.48g硝酸镍与2.27g硝酸铈溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为1mol/L。
S4、将8g钛酸钾载体超声分散于去离子水中，加热至50℃，得到底液。
S5、将S3中得到的金属盐混合溶液与浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液同时加入S4得到的底液中，控制pH值为8.0，搅拌2h，得到沉淀。
S6、将S5得到的沉淀洗涤、干燥、在450℃温度下焙烧6h，用氢气体积分数为20％的氢气和氮气的混合气体在800℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例2
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分镍1.6g、助剂氧化镧0.8g，以及载体钛酸钾7.6g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为7mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为12:1，得到悬浊液。
S2、将所述悬浊液在150℃温度下进行水热反应24h，将水热反应产物在650℃温度下焙烧7h，得到钛酸钾载体。
S3、将35g氯化镍与12.0g氯化镧溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将76g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到镍全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在450℃焙烧6h，用氢气体积分数为35％的氢气和氮气的混合气体在650℃温度下还原5h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例3
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分镍2.4g、助剂氧化镨0.5g，以及载体钛酸钾7.1g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为10mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为20:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在190℃温度下进行水热反应12h，将水热反应产物在800℃温度下焙烧3h，得到钛酸钾载体。
S3、将7.2g醋酸镍与0.96g醋酸镨溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将7.1g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到镍全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在675℃焙烧4h，用氢气体积分数为50％的氢气和氮气的混合气体在500℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例4
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌0.05g、助剂氧化钕1.2g，以及载体钛酸钾8.75g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为5mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在120℃温度下进行水热反应36h，将水热反应产物在500℃温度下焙烧12h，得到钛酸钾载体。
S3、将0.14g硝酸钌与2.08g氯化钕溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为1mol/L。
S4、将8.75g钛酸钾载体超声分散于去离子水中，加热至65℃，得到底液。
S5、将S3中得到的金属盐混合溶液与浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液同时加入S4得到的底液中，控制pH值为9.0，搅拌4h，得到沉淀。
S6、将S5得到的沉淀洗涤、干燥、在600℃温度下焙烧4h，用氢气体积分数为20％的氢气和氮气的混合气体在800℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例5
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌0.6g、助剂氧化铈0.7g，以及载体钛酸钾8.7g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为7mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为12:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在150℃温度下进行水热反应24h，将水热反应产物在650℃温度下焙烧7h，得到钛酸钾载体。
S3、将1.22g氯化钌与1.33g硝酸铈溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将8.7g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到钌全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在900℃焙烧2h，用氢气体积分数为35％的氢气和氮气的混合气体在650℃温度下还原5h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例6
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌1.2g、助剂氧化镧0.3g，以及载体钛酸钾8.5g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为10mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为20:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在190℃温度下进行水热反应12h，将水热反应产物在800℃温度下焙烧3h，得到钛酸钾载体。
S3、将2.45g氯化钌与0.45g氯化镧溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将85g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到钌全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在450℃焙烧6h，用氢气体积分数为50％的氢气和氮气的混合气体在500℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例7
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌0.02g、活性组分镍0.5g，助剂氧化镨1g，以及载体钛酸钾8.48g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为5mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在120℃温度下进行水热反应36h，将水热反应产物在500℃温度下焙烧12h，得到钛酸钾载体。
S3、将1.55g硝酸镍、0.06g硝酸钌与1.49g氯化镨溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为1mol/L。
S4、将8.48g钛酸钾载体超声分散于去离子水中，加热至80℃，得到底液。
S5、将S3中得到的金属盐混合溶液与浓度为5mol/L的碳酸钾溶液同时加入S4得到的底液中，控制pH值为10.5，搅拌2h，得到沉淀。
S6、将S5得到的沉淀洗涤、干燥、在750℃温度下焙烧2h，用氢气体积分数为20％的氢气和氮气的混合气体在800℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例8
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌0.15g、活性组分镍1g、助剂氧化钕0.6g，以及载体钛酸钾8.25g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为7mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为12:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在150℃温度下进行水热反应24h，将水热反应产物在650℃温度下焙烧7h，得到钛酸钾载体。
S3、将2.19g氯化镍、0.31g氯化钌与1.04g氯化钕溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将8.25g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到镍和钌全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在675℃焙烧4h，用氢气体积分数为35％的氢气和氮气的混合气体在650℃温度下还原5h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
实施例9
本实施例提供了一种催化剂，包括，活性组分钌0.3g、活性组分镍1.5g、助剂氧化铈0.2g，以及载体钛酸钾8g。
本实施例提供了上述催化剂的制备方法，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于浓度为10mol/L的氢氧化钾水溶液中，氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为20:1，得到悬浮液。
S2、将所述悬浮液在190℃温度下进行水热反应12h，将水热反应产物在800℃温度下焙烧3h，得到钛酸钾载体。
S3、将4.5g醋酸镍、0.61g氯化钌与0.38g硝酸铈溶解于水中，得到金属盐混合溶液,其中金属离子的浓度为3mol/L。
S4、将8g钛酸钾载体加入S3得到的金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，再进行浸渍和烘干，直到镍和钌全部负载于载体上，得到负载金属的催化剂前驱体。
S5、将S4得到的负载金属的催化剂前驱体在900℃焙烧2h，用氢气体积分数为50％的氢气和氮气的混合气体在500℃温度下还原3h，得到催化剂。
在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
对比例1
本对比例采用的催化剂为中国专利文献CN1506299A实施例4中的催化剂，在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
对比例2
本对比例采用的催化剂为中国专利文献CN1506300A实施例6中的催化剂，在不同温度下，采用纯氨气体对该催化剂进行活性评价，催化剂为60-80目，装填0.2g，空速为15000mL/(g·h)，根据公式氨分解率＝(初始氨含量-处理后氨含量)/初始氨含量*100％，计算氨的分解率，结果见表1。
表1实施例1-9及对比例1-2中催化剂活性评价结果
550℃ 650℃ 750℃
实施例1 / 89.3 98.3
实施例2 / 93.2 99.2
实施例3 / 97.4 99.2
实施例4 91.5 99.3 /
实施例5 97.6 99.3 /
实施例6 98.2 99.2 /
实施例7 93.6 99.3 /
实施例8 94.5 99.2 /
实施例9 96.9 99.5 /
对比例1 / 80.6 97.5
对比例2 83.6 97.1 /
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种催化剂，其特征在于，包括，活性组分、载体和助剂；所述活性组分为镍、钌中的一种或两种，所述载体为钛酸钾，所述助剂为稀土氧化物。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述活性组分为镍，以质量百分比计，镍占催化剂的8-24％，助剂占催化剂的5-12％；所述活性组分为钌，以质量百分比计，钌占催化剂的0.5-12％，助剂占催化剂的3-12％；所述活性组分为镍、钌双金属，以质量百分比计，镍占催化剂的5-15％，钌占催化剂的0.2-3％，助剂占催化剂的2-10％。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述钛酸钾由P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液，依次经水热反应和焙烧制备得到。
4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钕中的一种或几种。
5.一种权利要求1-4任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括，
S1、将P25型二氧化钛分散于氢氧化钾水溶液中，得到悬浊液；
S2、将所述悬浊液进行水热反应，将水热反应产物焙烧，得到钛酸钾载体；
S3、将活性组分金属盐与助剂金属盐溶解于水中，得到金属盐混合溶液；
S4、利用所述金属盐混合溶液及钛酸钾载体，采用沉淀沉积法或浸渍法将所述金属盐混合溶液中的活性组分和助剂负载于所述钛酸钾载体上，得到所述催化剂。
6.根据权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于，S1步骤中，所述氢氧化钾水溶液的浓度为5－10mol/L，所述氢氧化钾与二氧化钛物质的量的比为5-20；S2步骤中，所述水热反应的温度为120-190℃，水热反应的时间为12-36h；所述焙烧的温度为500-800℃，焙烧的时间为3-12h。
7.根据权利要求5或6所述的催化剂的制备方法，其特征在于，S3步骤中，所述活性组分金属盐包括硝酸镍、氯化镍、醋酸镍、硝酸钌或氯化钌中的一种或几种；所述助剂金属盐包括助剂金属的硝酸盐、醋酸盐或氯化物中的一种或几种。
8.根据权利要求5-7任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的沉淀沉积法，具体包括，
S10、将所述钛酸钾载体分散于水中，加热至50-80℃，得到底液；
S20、将所述金属盐混合溶液与沉淀剂同时加入所述底液中，控制pH值为8.0-10.5，搅拌2-6h，得到沉淀；
S30、将所述沉淀洗涤、干燥、在450-750℃温度下焙烧2-6h，经氢气还原，得到所述催化剂；
其中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种的水溶液。
9.根据权利要求5-7任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的浸渍法，具体包括，
S100、将所述钛酸钾载体加入所述金属盐混合溶液中进行浸渍，烘干，得到负载金属的催化剂前驱体；
S200、将所述负载金属的催化剂前驱体在450-900℃温度下焙烧2-6h，经氢气还原，得到所述催化剂。
10.权利要求1-4任一项所述的催化剂，或权利要求5-9任一项所述的制备方法制备得到的催化剂在氨分解中的应用。
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