CN111215068A - 一种制备Cu/SiO2催化剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，步骤如下：将Cu(NO3)2·3H2O溶于去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.4‑11.6，得铜氨溶液；将碱性硅溶胶溶于去离子水中，滴加至铜氨溶液中，搅拌，在75‑85℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.4‑7.6后停止蒸氨，于75‑85℃下老化13‑15h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在420‑440℃下焙烧4.5‑5.5h，冷却即得。该方法制备的Cu/SiO2催化剂具有高度分散的活性组分，较大的比表面积和较低的还原温度，还具有良好的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备Cu/SiO2催化剂的方法。
背景技术
氢气是化学工业的基本原料之一，广泛应用于石油化工、精细有机合成等行业。氢气还具有较高的热值，燃烧只产生无污染的水，是理想的清洁燃料。近几年，甲醇制氢技术发展迅速，其具有如下优势:目前，中国甲醇产量过剩，价格低廉，将甲醇转化为需求更高的氢气是一种比较有前景的途径;甲醇制氢反应条件温和，工艺流程短，适合于广大中小型用氢企业。甲醇裂解制氢是甲醇制氢的方式之一，其原料单一，反应简单，且对其他甲醇制氢反应机理有指导意义，具有较高研究价值。甲醇裂解制氢催化剂主要使用铜基催化剂、镍基催化剂和贵金属催化剂。
近年来，Cu/SiO2催化剂在一些加氢反应中取得了优异的催化性能，但在甲醇裂解反应中的研究报道极少。相较于共沉淀法、浸渍法等制备方法，蒸氨法制备的Cu/SiO2催化剂中具有高度分散的CuO以及页状硅酸铜物质，文献研究发现，页状硅酸铜的形成有利于提高活性组分的分散程度以及与载体之间的相互作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备Cu/SiO2催化剂的方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，包括如下步骤：将15-25份Cu(NO3)2·3H2O溶于70-80份去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.4-11.6，得铜氨溶液；将20-30份质量分数的30%碱性硅溶胶溶于65-75份去离子水中，滴加至铜氨溶液中，于30-35℃下搅拌5-6h，在75-85℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.4-7.6后停止蒸氨，于75-85℃下老化13-15h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在420-440℃下焙烧4.5-5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的方法中，加入NH3•H2O调节溶液pH值为11.5。
优选地，所述的方法中，于32℃下搅拌5.5h。
优选地，所述的方法中，在80℃下蒸氨。
优选地，所述的方法中，当混合液中pH值为7.5后停止蒸氨。
优选地，所述的方法中，于80℃下老化14h。
优选地，所述的方法中，滤饼经过滤洗涤干燥后在430℃下焙烧5h。
本发明技术效果：
该方法简便、快捷、易操作，制备的Cu/SiO2催化剂具有高度分散的活性组分，较大的比表面积和较低的还原温度，且活性组分与载体之间的相互作用较强，从而有利于甲醇进一步裂解生成H2和CO，还具有良好的稳定性，可大规模制备。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，包括如下步骤：将20份Cu(NO3)2·3H2O溶于75份去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.5，得铜氨溶液；将25份质量分数的30%碱性硅溶胶溶于70份去离子水中，滴加至铜氨溶液中，于32℃下搅拌5.5h，在80℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.5后停止蒸氨，于80℃下老化14h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在430℃下焙烧5h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例2
一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，包括如下步骤：将15份Cu(NO3)2·3H2O溶于70份去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.4，得铜氨溶液；将20份质量分数的30%碱性硅溶胶溶于65份去离子水中，滴加至铜氨溶液中，于30℃下搅拌5h，在75℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.4后停止蒸氨，于75℃下老化13h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在420℃下焙烧4.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例3
一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，包括如下步骤：将25份Cu(NO3)2·3H2O溶于80份去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.6，得铜氨溶液；将20-30份质量分数的30%碱性硅溶胶溶于75份去离子水中，滴加至铜氨溶液中，于35℃下搅拌6h，在85℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.6后停止蒸氨，于85℃下老化15h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在440℃下焙烧5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
该方法简便、快捷、易操作，制备的Cu/SiO2催化剂具有高度分散的活性组分，较大的比表面积和较低的还原温度，且活性组分与载体之间的相互作用较强，从而有利于甲醇进一步裂解生成H2和CO，还具有良好的稳定性，可大规模制备。
Claims (7)
1.一种制备Cu/SiO2催化剂的方法，其特征在于包括如下步骤：将15-25份Cu(NO3)2·3H2O溶于70-80份去离子水中，加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.4-11.6，得铜氨溶液；将20-30份质量分数的30%碱性硅溶胶溶于65-75份去离子水中，滴加至铜氨溶液中，于30-35℃下搅拌5-6h，在75-85℃下蒸氨，铜氨络合离子与二氧化硅表面的羟基发生铜脱水反应，使得铜离子均匀负载在载体表面，当混合液中pH值为7.4-7.6后停止蒸氨，于75-85℃下老化13-15h后，滤饼经过滤洗涤干燥后在420-440℃下焙烧4.5-5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加入NH3·H2O调节溶液pH值为11.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：于32℃下搅拌5.5h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在80℃下蒸氨。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当混合液中pH值为7.5后停止蒸氨。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：于80℃下老化14h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：滤饼经过滤洗涤干燥后在430℃下焙烧5h。
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| CN113479896A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-08 | 常州大学 | 利用凹凸棒石与生物质制备硅酸钙铜材料的方法及其应用 |
| CN116374953A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-07-04 | 上海天阳钢管有限公司 | 一种氢燃料的制备方法 |
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