CN114367288A - 一种催化正仲氢转化的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化正仲氢转化的催化剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：(1)、将铁盐溶解于水中，配置铁盐溶液；(2)、加热所述铁盐溶液，在搅拌下加入弱碱性沉淀剂，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8‑12；(3)、将步骤(2)得到的混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；(4)、将步骤(3)得到的沉淀中加水，搅拌，离心后弃去上清液；(5)、重复步骤(4)若干次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；(6)、将步骤(5)得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。本发明制备的正仲氢转化催化剂的碱金属离子含量低，正仲氢催化转化活性提高，可应用于氢液化设备、液氢贮箱和仲氢发生器等。

Description

一种催化正仲氢转化的催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于正仲氢转化催化剂领域，具体地说，涉及一种催化正仲氢转化的催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
依据两个氢原子核自旋状态的不同，氢气分子可分为正氢和仲氢两种。常温下，氢气由75％的正氢和25％的仲氢组成，随着温度降低，仲氢的比例逐渐增加，在液氢温度下，仲氢的平衡浓度达到接近100％。由于液氢温度下正氢向仲氢转化放出的热量(706kJ/kg)远大于液氢的气化潜热(447kJ/kg)，因此提高液氢中的仲氢含量能够显著抑制液氢的挥发，提高液氢的贮存稳定性。正氢向仲氢的转化可以自发发生，但转化速率极慢，而在采用高效正仲氢转化催化剂的情况下，可以大大加快正仲氢转化的速率，使该转化可以在氢逐步降温的过程中同步完成，最终得到仲氢含量大于95％的液氢。
含水氧化铁催化剂是一种组成均一的本体催化剂，因具有活性、安全性、成本等多方面的综合优势而成为目前应用最广泛的正-仲氢转化催化剂，在国内外的大型氢液化设备中均能稳定运行数十年。
美国有资料对含水氧化铁催化剂进行了报道，但采用的含水氧化铁催化剂是通过从可溶性铁盐和可溶性氢氧化物的溶液中沉淀来制备的，即采用强碱作为沉淀剂，且没有公开具体工艺。国内目前用于正仲氢转化反应的含水氧化铁催化剂的研究较少。公开号为CN113797928A的中国专利公开了一种液氢转化的正仲氢转化催化剂的制备方法，包括：A)制备铁盐溶液和待掺杂金属离子溶液；B)制备掺杂铁盐溶液：按一定比例将制备的待掺杂金属离子溶液滴入铁盐溶液中，常温下磁力搅拌，得到掺杂铁盐溶液；C)配制前驱物：取适量碱液滴入步骤B)中得到的掺杂铁盐溶液中，直到混合溶液的pH值达到3～5；D)水热晶化得到成品：将步骤C)中得到的混合溶液放置在密封反应釜中，在一定温度和压强下反应，之后冷却，离心，将得到的沉淀物用水洗涤，直至pH值呈中性；将上述沉淀物放入真空干燥箱干燥，研磨，即制得成品。上述技术方案中，通过掺杂金属离子对催化剂改性来提高催化活性，采用的为强碱沉淀剂。
氢能经济的发展对氢液化系统的效率和经济性提出了更高的要求，因此需要正仲氢转化催化剂具有更高的活性。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种催化正仲氢转化的催化剂及其制备方法和应用。本发明制备的催化剂碱金属离子含量低，正仲氢催化转化活性提高，可应用于氢液化设备、液氢贮箱和仲氢发生器等。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明的第一目的是提供一种催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将铁盐溶解于水中，配置铁盐溶液；
(2)、加热所述铁盐溶液，在搅拌下加入弱碱性沉淀剂，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8-12；
(3)、将步骤(2)得到的混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；
(4)、将步骤(3)得到的沉淀中加水，搅拌，离心后弃去上清液；
(5)、重复步骤(4)若干次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；
(6)、将步骤(5)得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
目前的正仲氢转化催化剂的合成路线中均采用强碱性沉淀剂，从而引入了碱金属阳离子。而发明人发现：首先，采用强碱性沉淀剂制成的正仲氢转化催化剂成品中的碱金属离子杂质含量降低困难，因碱金属阳离子会在沉淀过程中被生成的氢氧化铁晶粒大量吸附，后续难以通过洗涤除去，而碱金属离子会影响催化剂的水合氧化铁性能；其次，铁盐和强碱反应的沉淀工艺的关键工艺参数是沉淀终点pH值，且氢氧化铁沉淀的晶型对pH值变化十分敏感，但pH值的精确控制在大规模工业生产中是较为困难的，会导致催化剂成品合格率较低；再次，强碱引入的碱金属阳离子，还会增加后续沉淀洗涤步骤所需的纯水用量，进而增加了含盐废水处理量，强碱的使用在工艺上也增加了安全风险。鉴于以上发现，也就是说，正仲氢转化催化剂中碱金属阳离子含量是影响正仲氢转化催化剂活性的重要因素，碱金属阳离子含量过高会影响催化剂的水合氧化铁性能。
本发明提出一种以铁盐为前驱体，不使用强碱沉淀剂，而采用弱碱沉淀剂的制备方法，同时针对碱性沉淀剂的改变引起的体系性质变化进一步改进工艺条件，避免了碱金属阳离子的引入，大大降低了催化剂成品中的碱金属阳离子杂质含量，还提高了正仲氢转化催化剂的纯度，提高了正仲氢转化催化活性，进而提高了催化剂催化正仲氢转化的效率。
本发明中采用弱碱沉淀剂，控制沉淀终点pH为8-12，在该范围内，能够获得适宜堆积结构的催化剂，获得优良的催化剂晶型，使催化剂具有适宜的比表面积和强度。沉淀终点pH小于8和大于12时，催化剂的正仲氢转化催化活性降低。
进一步的方案，步骤(1)中，铁盐溶液的浓度为1-20mol/L；
进一步的方案，步骤(1)中，铁盐溶液中阳离子为二价铁离子和/或三价铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子或硫酸根离子中的一种或多种。
作为一种优选的方案，所述铁盐中碱金属阳离子盐含量不大于150ppm，碱金属阳离子为锂离子、钠离子、钾离子的总和。
本发明提出了铁盐原料的质量控制指标，控制铁盐中碱金属阳离子盐含量不大于150ppm，有利于降低后期催化剂成品中碱金属阳离子的含量，提高正仲氢转化催化剂活性，也为原料纯度控制提供了依据。
进一步的方案，步骤(2)中，将所述铁盐溶液加热至20-80℃，搅拌的速度为200-1000r/min。
针对采用弱碱性沉淀剂引起的体系性质变化，除了控制沉淀终点pH值，本发明还对沉淀温度、搅拌速度等工艺参数进行了系统的优化调整，得到了针对不含碱金属阳离子的弱碱性沉淀剂的新工艺。
本发明发现，控制沉淀的温度在20-80℃范围内时，可以控制适宜的结晶速率，同时控制搅拌速度为200-1000r/min，可以在沉淀过程中对沉淀颗粒进行适当程度的分散，得到具有适宜颗粒大小的沉淀。当搅拌速度不在该范围内时，沉淀颗粒容易过大或过小。当沉淀颗粒过小时，后续固液分离困难，沉淀颗粒过大时，会降低催化剂比表面积，对催化剂活性产生不利影响。
进一步的方案，步骤(2)中，碱性沉淀剂选自氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种。
进一步的方案，所述步骤(5)中重复步骤(4)2-4次。
本发明的第二目的是提供一种如上所述的制备方法制备得到的正仲氢转化催化剂。
优选的，所述正仲氢转化催化剂中碱金属阳离子的总含量≤100ppm，优选≤50ppm，碱金属阳离子为锂离子、钠离子、钾离子的总和。
本发明制备得到的催化正仲氢转化的催化剂组成为水合氧化铁，为棕黑色颗粒，有金属光泽；
优选的，所述正仲氢转化催化剂呈颗粒状，粒度为10-120目，优选20-80目；比表面积为100-300m2/g，优选150-250m2/g；颗粒抗压强度为1-15MPa。
优选的，所述的正仲氢转化催化剂中碱金属阳离子的总含量≤100ppm，优选≤50ppm，碱金属阳离子为锂离子、钠离子、钾离子的总和。
本发明发现，通过降低碱金属阳离子含量有助于提高正仲氢转化催化剂的正仲氢转化性能；本发明制备的正仲氢转化催化剂中碱金属阳离子含量≤100ppm，优选≤50ppm，从而提高了其正仲氢催化转化活性，该催化剂应用于氢液化装置有利于减小装置体积和流阻。
本发明的第三目的是提供一种如上所述的催化正仲氢转化的催化剂在液氢制备、和/或液氢贮存、和/或正仲氢转化中的应用。
进一步的方案，正仲氢转化催化剂密实装填在氢液化设备中、或装在液氢贮箱中、或装在仲氢发生器内，粒度为20-80目；装填前催化剂充氮气或抽真空密封保存，隔绝空气。
作为一种具体的方案，本发明正仲氢转化催化剂产品用于氢液化设备中，发挥其水合氧化铁性能，提高液氢中的仲氢含量，从而减少液氢贮存损失；其在氢液化设备中的装填采用密实装填。用于氢液化设备时，粒度为20-80目，装填前催化剂产品充氮气或抽真空密封保存，隔绝空气。
作为一种具体的方案，本发明正仲氢转化催化剂产品用于液氢贮箱中，发挥其仲正氢转化性能，利用仲正氢转化产生的冷量。用于液氢贮箱时，粒度为20-80目；所述正仲氢转化催化剂用于液氢贮箱时，装填前催化剂产品充氮气或抽真空密封保存，隔绝空气。
作为一种具体的方案，本发明正仲氢转化催化剂产品还可用于仲氢发生器中，发挥其正仲氢转化性能，制备仲氢。用于仲氢发生器时，粒度为20-80目，装填前催化剂产品充氮气或抽真空密封保存，隔绝空气。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明发现了碱金属阳离子含量是影响正仲氢转化催化剂活性的重要因素，通过降低碱金属阳离子含量有助于提高正仲氢转化催化剂的正仲氢转化性能。
(2)本发明提供了一种以铁盐为前驱体，不使用强碱沉淀剂，而采用弱碱性沉淀剂制备正仲氢转化催化剂的方法，一方面避免了碱金属阳离子的引入，可以大大降低催化剂成品中的碱金属阳离子杂质含量，从而提高了催化剂的纯度，还提高了催化剂催化正仲氢转化的活性和效率；另一方面，采用优选的弱碱性沉淀剂使得沉淀终点pH控制更为精确，提高了催化剂的品质和生产的批次稳定性。
(3)本发明提出了铁盐原料的质量控制指标，控制铁盐原料中碱金属阳离子含量不大于150ppm，为原料纯度控制提供了依据，有利于降低后期催化剂成品中碱金属阳离子的含量，提高正仲氢转化催化剂活性。
(4)、本发明针对弱碱性沉淀剂的体系性质，对沉淀温度、沉淀终点pH值、搅拌速度等工艺参数进行了系统的优化调整，得到了针对不含碱金属阳离子的弱碱性沉淀剂的新工艺，从而能够制备获得颗粒大小适宜，晶型适宜，比表面积和强度适宜的正仲氢转化催化剂，从而提高了催化转化活性。
(5)本发明制备方法得到的正仲氢转化催化剂产品具有较低的碱金属阳离子含量(≤100ppm，优选≤50ppm)，从而提高了其正仲氢催化转化活性，该催化剂应用于氢液化装置有利于减小装置体积和流阻。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
分析方法
碱金属阳离子含量：采用电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)测试。
比表面积：采用物理吸附仪由BET法测试。
抗压强度：采用颗粒强度测试仪进行测试。
仲氢转化率：采用正仲氢转化催化剂活性评价装置，由气相色谱进行仲氢含量的检测，从而计算仲氢转化率。
本发明方法采用现有技术中的常规方法。
实施例1
本发明制备正仲氢转化催化剂的方法，具体包括如下步骤：
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为1mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为130ppm；将硝酸铁溶液加热至60℃，在搅拌下加入碳酸氢铵水溶液沉淀剂，搅拌速度为200r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8。将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤4次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
实施例2
将氯化铁溶解于水中，配置成浓度为10mol/L的氯化铁溶液，氯化铁原料的碱金属阳离子盐含量为100ppm；将氯化铁溶液加热至80℃，在搅拌下加入碳酸铵水溶液沉淀剂，搅拌速度为1000r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为11。将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤2次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水。将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
实施例3
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为20mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为150ppm；将硝酸铁溶液加热至40℃，在搅拌下加入氨水沉淀剂，搅拌速度为500r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为9；将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤3次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
对比例1
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为1mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为130ppm；将硝酸铁溶液加热至60℃，在搅拌下加入氢氧化钠水溶液沉淀剂，搅拌速度为200r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8。将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤7次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
对比例2
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为20mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为270ppm；将硝酸铁溶液加热至40℃，在搅拌下加入氨水沉淀剂，搅拌速度为500r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为9；将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤3次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
对比例3
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为1mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为130ppm；将硝酸铁溶液加热至100℃，在搅拌下加入碳酸氢铵水溶液沉淀剂，搅拌速度为200r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8；将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤4次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
对比例4
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为1mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为130ppm；将硝酸铁溶液加热至60℃，在搅拌下加入碳酸氢铵水溶液沉淀剂，搅拌速度为50r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8；将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤4次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
对比例5
本发明制备正仲氢转化催化剂的方法，具体包括如下步骤：
将硝酸铁溶解于水中，配置成浓度为1mol/L的硝酸铁溶液，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为130ppm；将硝酸铁溶液加热至60℃，在搅拌下加入碳酸氢铵水溶液沉淀剂，搅拌速度为200r/min，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为6；将混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；将离心得到的沉淀中边搅拌边加水，之后停止搅拌，离心后弃去上清液，重复上述步骤4次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；将得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
将上述制备方法得到的30-50目催化剂10mL放置于催化剂活性评价装置中，采用气相色谱仪收集数据，测定1500LH2/L催化剂/min空速下液氮温区的催化剂活性，具体数据见表1。
表1催化剂碱金属阳离子含量、磨损指数和正仲氢转化活性对比
碱金属阳离子含量 比表面积(m<sup>2</sup>/g) 抗压强度(MPa) 仲氢转化率
实施例1 19ppm 181 7.2 92％
实施例2 25ppm 153 4.3 89％
实施例3 28ppm 220 5.7 87％
对比例1 150ppm 172 4.1 80％
对比例2 63ppm 144 6.2 82％
对比例3 21ppm 311 1.2 64％
对比例4 19ppm 86 0.9 52％
对比例5 20ppm 112 1.6 59％
表1为本发明实施例1～3与对比例1～5中催化剂碱金属阳离子含量和正仲氢转化活性的对比。
与对比例1中采用强碱沉淀剂制备的催化剂相比，由实施例1～3使用不含碱金属阳离子的弱碱性沉淀剂，大大降低了催化剂产品中的碱金属阳离子含量，提升了催化剂的正仲氢转化活性。
对比例2中，硝酸铁原料的碱金属阳离子盐含量为270ppm；由实施例3和对比例2可知，控制铁盐的碱金属阳离子含量可以有效降低催化剂的碱金属阳离子含量，提升催化剂的正仲氢转化活性。
对比例3中，沉淀温度为100℃，对比例4中搅拌速度为50r/min，对比例5中沉淀终点pH为6。由实施例1和对比例3～5对比可知，沉淀温度、搅拌速度、沉淀终点pH对含水氧化铁催化剂的比表面积、抗压强度、正仲氢转化活性具有显著影响。当控制沉淀温度在20-80℃，搅拌速度为200-1000r/min，沉淀终点pH为8-12范围内时，能够提高制备的催化剂的正仲氢催化转化活性。
综上所述，本发明提供的制备方法制备的正仲氢转化催化剂，该正仲氢转化催化剂的制备采用不含碱金属阳离子的弱碱性沉淀剂，控制铁盐原料中碱金属阳离子的含量，配合适宜的沉淀温度、搅拌速度、沉淀终点pH等工艺条件，制备得到的催化剂具有更低的碱金属阳离子含量和更高的正仲氢转化活性。此外，采用不含碱金属阳离子的碱性沉淀剂，生产批次稳定性好，生产过程更加安全。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将铁盐溶解于水中，配置铁盐溶液；
(2)、加热所述铁盐溶液，在搅拌下加入弱碱性沉淀剂，观察到沉淀析出，沉淀终点pH为8-12；
(3)、将步骤(2)得到的混合体系降温至室温，离心后弃去上清液；
(4)、将步骤(3)得到的沉淀中加水，搅拌，离心后弃去上清液；
(5)、重复步骤(4)若干次，最后一次结束时弃去上清液，不再补加水；
(6)、将步骤(5)得到的沉淀过滤后得到滤饼，滤饼经干燥、焙烧和成型后得到正仲氢转化催化剂。
2.根据权利要求1所述的催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铁盐溶液的浓度为1-20mol/L。
3.根据权利要求1所述的催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铁盐溶液中阳离子为二价铁离子和/或三价铁离子，阴离子为氯离子、硝酸根离子或硫酸根离子中的一种或多种；
优选的，所述铁盐中碱金属阳离子盐含量不大于150ppm，碱金属阳离子为锂离子、钠离子、钾离子的总和。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述铁盐溶液加热至20-80℃，搅拌的速度为200-1000r/min。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，弱碱性沉淀剂选自氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的催化正仲氢转化的催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中重复步骤(4)2-4次。
7.一种由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备得到的催化正仲氢转化的催化剂。
8.根据权利要求7所述的催化正仲氢转化的催化剂，其特征在于，所述正仲氢转化催化剂的组成为含水氧化铁，呈颗粒状，粒度为10-120目，优选20-80目；比表面积为50-300m2/g，优选150-250m2/g；颗粒抗压强度为0.2-15MPa，优选1-6MPa；
优选的，所述的正仲氢转化催化剂中碱金属阳离子的总含量≤100ppm，优选≤50ppm，碱金属阳离子为锂离子、钠离子、钾离子的总和。
9.一种如权利要求7或8所述的催化正仲氢转化的催化剂在液氢制备、和/或液氢贮存、和/或正仲氢转化、和/或仲正氢转化中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，正仲氢转化催化剂密实装填在氢液化设备中、或装在液氢贮箱中、或装在仲氢发生器内，粒度为20-80目；装填前正仲氢转化催化剂充氮气或抽真空密封保存，隔绝空气。
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