CN117463364A - Rh-Ru基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤油重整催化剂技术领域,公开了基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法,将在层表面形成复合铈锆氧化物层的含不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含和沉淀物层的含不锈钢网,第二混合溶液为含离子的稀溶液、含离子的稀溶液和碱性稀溶液的混合溶液;将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和沉淀物层的含不锈钢网进行干燥并还原,得到基双金属负载煤油重整催化剂。本发明的目的在于解决不锈钢网比表面积较小,导致贵金属负载量较低,负载层与基层结合不牢固,处理能力差的问题。
Description
技术领域
本发明属于煤油重整催化剂技术领域,尤其涉及一种基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法。
背景技术
煤油水蒸气重整制氢技术具有反应速度快、产氢率高等优点,适合作为现场制氢方式与固体氧化物燃料电池(SOFC)联用发电,该移动式发电系统具有启动速度快、燃料易获得、利用率高、工作噪音低等优点,在探险等领域具有极大应用价值,受到广泛关注。
在现有的煤油水蒸气重整催化剂中,贵金属具有活性高和抗积碳性能优异等优点成为追求高性能催化剂的首选,不锈钢网具有成本低、传热、传质性能良好等优点,适合作为煤油水蒸气重整的催化剂载体,且在工业中已被广泛应用。但是,由于不锈钢网比表面积较小,导致贵金属负载量较低,负载层与基层结合不牢固,处理能力差。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂及其制备方法,其目的在于解决不锈钢网比表面积较小,导致贵金属负载量较低,负载层与基层结合不牢固,处理能力差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种基双金属负载煤油重整催化剂,包括在含/>不锈钢网上依次形成的层、/>层、复合铈锆氧化物层以及含/>和/>沉淀物层,所述复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1。
进一步的,所述层的质量为表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的4.2%~7.9%;
所述复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的7%~11%;
所述含和/>沉淀物层的质量为在/>层表面形成复合铈锆氧化物层时含/>不锈钢网质量的0.32%~1.26%。
一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,包括:
步骤1、获取表面形成层的含/>不锈钢网;
步骤2、将表面形成层的含/>不锈钢网浸渍在过饱和铝酸盐溶液中,得到在所述/>层表面沉积氢氧化铝层的含/>不锈钢网;
步骤3、将在所述层表面沉积氢氧化铝层的含/>不锈钢网进行洗涤、热处理,得到在所述/>层表面形成/>层的含/>不锈钢网;
步骤4、将在所述层表面形成/>层的含/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后进行热处理,经过多次浸渍、热处理后,得到在所述/>层表面形成复合铈锆氧化物层的含/>不锈钢网,所述第一混合溶液为/>和/>的混合溶液,所述复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、将在所述层表面形成复合铈锆氧化物层的含/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在所述复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的含/>不锈钢网,所述第二混合溶液为含/>离子的稀溶液、含/>离子的稀溶液和碱性稀溶液的混合溶液;
步骤6、将在所述复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的含/>不锈钢网进行干燥并还原,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
进一步的,步骤1中,所述表面形成层的含/>不锈钢网的获取方法,包括:
将的质量分数不小于3%的含/>不锈钢网在900℃~1200℃下煅烧8h~10h,得到所述表面形成/>层的含/>不锈钢网;
所述含不锈钢网为方形网格,所述方形网格的边长为0.5mm~1mm。
进一步的,步骤2中,所述将表面形成层的含/>不锈钢网浸渍在过饱和铝酸盐溶液中,浸渍时间为5h~7h;
用于制备所述过饱和铝酸盐溶液的铝的质量为所述表面形成层的含/>不锈钢网质量的2~4倍。
进一步的,步骤3中,热处理为煅烧,煅烧温度为450℃~600℃,煅烧时间为2h~4h;
所述层的质量为表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的4.2%~7.9%。
进一步的,步骤4中,热处理为烘烤,烘烤温度为600℃~800℃,烘烤时间为3min;
所述第一混合溶液中,的物质的量浓度为0.15 mol/L~0.5mol/L,与/>的物质的量浓度之比为3:1;
所述复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的7%~11%。
进一步的,所述第二混合溶液中,所述含离子的稀溶液和所述含/>离子的稀溶液的物质的量浓度为0.001 mol/L~0.005mol/L,所述碱性稀溶液能够满足/>离子和/>离子完全沉淀。
进一步的,所述含离子的稀溶液的溶质为/>、/>或/>;
所述含离子的稀溶液的溶质为无水/>或/>;
所述碱性稀溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。
进一步的,所述还原条件包括:在氢气氛围中,还原温度为250℃~300℃、反应时间为0.5 h~1h。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明制备的基双金属负载煤油重整催化剂,其载体不锈钢网表面覆盖一层/>层,/>层具有一定的热稳定性、高的比表面积和较低的成本,是很好的催化剂载体,使得不锈钢网载体具有较高的比表面积;在/>层表面形成/>层,因为层表面粗糙,且/>与/>同为氧化铝,两者结合更为牢固,进而使得层与不锈钢网结合牢固,即负载层与基层结合牢固,在振动中不易脱落。复合铈锆氧化物层作为助剂层,能提高/>、/>贵金属的催化活性和抗结碳性能。该催化剂具有层状结构,依次为在不锈钢网上形成/>层、/>层、复合铈锆氧化物层、贵金属活性层,各层功能明确,易于对该催化剂体系进行调整和改性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例中在900℃下煅烧不锈钢网,得到的表面形成/>层的不锈钢网截面电镜显微图;
图2为实施例1中沉积了的不锈钢网表面电镜显微图。
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,下面将结合附图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提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网(其截面电镜显微图参见图1);其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm, 清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为2.5g/L的氢氧化钠溶液加入2.2g铝单质,待反应0.5h后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.1g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中以15℃/min的升温速率升温至600℃后,在空气氛围下煅烧2h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网(其表面电镜显微图参见图2),称重测得/>层的质量为表面形成/>层时/>不锈钢网质量的4.2%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.5mol/L和0.1667mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在800℃下烘烤3min,经过5次浸渍、烘烤后,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的8%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.001mol/L、0.001mol/L和0.003mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网进行干燥,并在250℃,氢气氛围中还原1h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,含/>和/>沉淀物层的质量为在/>层表面形成复合铈锆氧化物层时/>不锈钢网质量的0.4%,即贵金属负载量为0.4%(wt),较常规不锈钢网直接负载法的负载量有较大提高(以不锈钢网直接为载体的贵金属负载量一般为0.1%左右),通过BET测试,表面形成/>层的/>不锈钢网的比表面积为23.98m2/g,最终制得催化剂的比表面积为88.06 m2/g。该多层沉积/>基双金属负载催化剂的/>层和复合铈锆氧化物层负载牢固,在卷曲过程中未发现负载物有脱落现象,且制得催化剂后不锈钢网眼通透,利于传质。
采用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂,在重整反应器中进行煤油水蒸气重整制氢测试,测试条件和测试结果如下表1所示:
表1 实施例1制得的基双金属负载煤油重整催化剂测试
使用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂进行煤油水蒸气重整时,产气中氢气占比可达70%以上,而甲烷及其它烃类总量小于千分之一。
应当理解的是,在形成复合铈锆氧化物层的过程中,晶格会发生氧缺失现象,是烘烤过程中复合铈锆氧化物自我平衡的结果。
另外需要说明的是,不锈钢网是市面现有产品,其/>含量一般在2%~10%,根据成本预算还可选取/>含量为3%、4.5%或8%的/>不锈钢网。
实施例2提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液加入3.3g铝单质,待反应0.5h后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.1g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至600℃后,在空气氛围下煅烧2h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的6.7%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.5mol/L和0.1667mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在800℃下烘烤3min,经过4次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的10%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.002mol/L、0.001mol/L和0.0045mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网进行干燥,并在300℃,氢气氛围中还原0.5h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,含/>和/>沉淀物层的质量为在/>层表面形成复合铈锆氧化物层时/>不锈钢网质量的0.64%,即贵金属负载量为0.64%(wt),通过BET测试,表面形成/>层的/>不锈钢网的比表面积为24.76m2/g,最终制得催化剂的比表面积为96.34m2/g。该多层沉积/>基双金属负载催化剂的/>层和复合铈锆氧化物层负载牢固,在卷曲过程中同样未发生负载物脱落的现象,制得催化剂不锈钢网眼通透,且表面能谱测试表明贵金属均匀覆盖在催化剂表面。
采用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂,在重整反应器中进行煤油水蒸气重整制氢测试,测试条件和测试结果如下表2所示:
表2 实施例2制得的基双金属负载煤油重整催化剂测试
使用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂进行煤油水蒸气重整时,产气中氢气占比可达70%以上,而甲烷及其它烃类总量小于千分之一。
实施例3提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液加入3.3g铝单质,待反应0.5h后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.2g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至600℃后,在空气氛围下煅烧2h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的5.8%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.5mol/L和0.1667mol/L,将在/>层表面形成/>层的FeCrAl不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在800℃下烘烤3min,经过6次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的11%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.001mol/L、0.002mol/L和0.0045mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网进行干燥,并在280℃,氢气氛围中还原0.8h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,含/>和/>沉淀物层的质量为在/>层表面形成复合铈锆氧化物层时/>不锈钢网质量的0.32%,即贵金属负载量为0.32%(wt)。
采用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂,在重整反应器中进行煤油水蒸气重整制氢测试,测试条件和测试结果如下表3所示:
表3 实施例3制得的基双金属负载煤油重整催化剂测试
使用本实施例制得的基双金属负载煤油重整催化剂进行煤油水蒸气重整时,产气中氢气占比基本可达70%以上,而甲烷及其它烃类总量小于千分之一。
实施例4提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为5g/L的氢氧化钠溶液加入4.4g铝单质,待反应1h后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.1g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中5h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至500℃后,在空气氛围下煅烧3h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的7.9%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.25mol/L和0.0833mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在600℃下烘烤3min,经过7次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的10%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.002mol/L、0.002mol/L和0.012mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网进行干燥,并在250℃,氢气氛围中还原0.9h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,其贵金属负载量为0.98%(wt)。
实施例5提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液中加入3.5g铝单质,待反应50min后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.077g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至450℃后,在空气氛围下煅烧4h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的6.69%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.25mol/L和0.0833mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在600℃下烘烤3min,经过5次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的9%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.005mol/L、0.001mol/L和0.018mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网在250℃,氢气氛围中还原1h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,其贵金属负载量为1.26%(wt),可有效提高贵金属在不锈钢网上的结合强度,避免在使用过程中有效物质脱落。
实施例6提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在1200℃下煅烧8h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液中加入3.5g铝单质,待反应50min后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.079g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中7h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至450℃后,在空气氛围下煅烧4h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的7.29%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.25mol/L和0.0833mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在600℃下烘烤3min,经过4次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的9.5%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.001mol/L、0.005mol/L和0.018mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和/>沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的/>不锈钢网在250℃,氢气氛围中还原1h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,其贵金属负载量为1.00%(wt),可有效提高贵金属在不锈钢网上的结合强度,避免在使用过程中有效物质脱落。
实施例7提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液中加入3.5g铝单质,待反应50min后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.077g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至450℃后,在空气氛围下煅烧4h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的6.69%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.3mol/L和0.1mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在700℃下烘烤3min,经过7次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的7%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.001mol/L、0.002mol/L和0.0045mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含Rh和Ru沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含Rh和Ru沉淀物层的不锈钢网在250℃,氢气氛围中还原1h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,其贵金属负载量为1.13%(wt),可有效提高贵金属在不锈钢网上的结合强度,避免在使用过程中有效物质脱落。
实施例8提供了一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、将清洁之后的不锈钢网在900℃下煅烧10h,得到表面形成/>层的/>不锈钢网;其中,清洁之后的/>不锈钢网为方形网格,方形网格的边长为1mm,清洁之后的/>不锈钢网中/>的质量分数为5.1%;
步骤2、在800ml浓度为3.75g/L的氢氧化钠溶液中加入3.5g铝单质,待反应50min后得到过饱和偏铝酸钠溶液,将1.077g表面形成层的/>不锈钢网浸渍在过饱和偏铝酸钠溶液中6h,得到在/>层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网;
步骤3、将在层表面沉积氢氧化铝层的/>不锈钢网进行洗涤,然后在马弗炉中,以15℃/min的升温速率升温至450℃后,在空气氛围下煅烧4h,得到在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网,称重测得/>层的质量为表面形成/>层时不锈钢网质量的6.69%;
步骤4、配制第一混合溶液,第一混合溶液中和/>的物质的量浓度分别为0.15mol/L和0.05mol/L,将在/>层表面形成/>层的/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后在600℃下烘烤3min,经过7次浸渍、烘烤,得到在层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网,复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时/>不锈钢网质量的8.4%;复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、配制第二混合溶液,第二混合溶液中、/>和/>的物质的量浓度分别为0.001mol/L、0.002mol/L和0.0045mol/L,将在/>层表面形成复合铈锆氧化物层的/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在复合铈锆氧化物层表面沉积含Rh和Ru沉淀物层的/>不锈钢网;
步骤6、将在复合铈锆氧化物层表面沉积含Rh和Ru沉淀物层的不锈钢网在250℃,氢气氛围中还原1h,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
本实施例得到的基双金属负载煤油重整催化剂,其贵金属负载量为0.96%(wt),可有效提高贵金属在不锈钢网上的结合强度,避免在使用过程中有效物质脱落。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基双金属负载煤油重整催化剂,其特征在于,包括在含/>不锈钢网上依次形成的/>层、/>层、复合铈锆氧化物层以及含/>和/>沉淀物层,所述复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1。
2.根据权利要求1所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂,其特征在于,所述层的质量为表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的4.2%~7.9%;
所述复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的7%~11%;
所述含和/>沉淀物层的质量为在/>层表面形成复合铈锆氧化物层时含/>不锈钢网质量的0.32%~1.26%。
3.一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,包括:
步骤1、获取表面形成层的含/>不锈钢网;
步骤2、将表面形成层的含/>不锈钢网浸渍在过饱和铝酸盐溶液中,得到在所述层表面沉积氢氧化铝层的含/>不锈钢网;
步骤3、将在所述层表面沉积氢氧化铝层的含/>不锈钢网进行洗涤、热处理,得到在所述/>层表面形成/>层的含/>不锈钢网;
步骤4、将在所述层表面形成/>层的含/>不锈钢网浸渍在第一混合溶液中,浸渍后进行热处理,经过多次浸渍、热处理后,得到在所述/>层表面形成复合铈锆氧化物层的含/>不锈钢网,所述第一混合溶液为/>和/>的混合溶液,所述复合铈锆氧化物层中,铈与锆的原子数量比为3:1;
步骤5、将在所述层表面形成复合铈锆氧化物层的含/>不锈钢网浸渍在第二混合溶液中,待/>离子和/>离子完全沉淀后,得到在所述复合铈锆氧化物层表面沉积含/>和沉淀物层的含/>不锈钢网,所述第二混合溶液为含/>离子的稀溶液、含/>离子的稀溶液和碱性稀溶液的混合溶液;
步骤6、将在所述复合铈锆氧化物层表面沉积含和/>沉淀物层的含/>不锈钢网进行干燥并还原,得到/>基双金属负载煤油重整催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述表面形成/>层的含/>不锈钢网的获取方法,包括:
将的质量分数不小于3%的含/>不锈钢网在900℃~1200℃下煅烧8h~10h,得到所述表面形成/>层的含/>不锈钢网;
所述含不锈钢网为方形网格,所述方形网格的边长为0.5mm~1mm。
5.根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2中,所述将表面形成/>层的含/>不锈钢网浸渍在过饱和铝酸盐溶液中,浸渍时间为5h~7h;
用于制备所述过饱和铝酸盐溶液的铝的质量为所述表面形成层的含/>不锈钢网质量的2~4倍。
6.根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3中,热处理为煅烧,煅烧温度为450℃~600℃,煅烧时间为2h~4h;
所述层的质量为表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的4.2%~7.9%。
7.根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,步骤4中,热处理为烘烤,烘烤温度为600℃~800℃,烘烤时间为3min;
所述第一混合溶液中,的物质的量浓度为0.15 mol/L~0.5mol/L,与/>的物质的量浓度之比为3:1;
所述复合铈锆氧化物层的质量为在层表面形成/>层时含/>不锈钢网质量的7%~11%。
8. 根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,所述第二混合溶液中,所述含/>离子的稀溶液和所述含/>离子的稀溶液的物质的量浓度为0.001 mol/L~0.005mol/L,所述碱性稀溶液能够满足/>离子和/>离子完全沉淀。
9.根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,所述含/>离子的稀溶液的溶质为/>、/>或/>;
所述含离子的稀溶液的溶质为无水/>或/>;
所述碱性稀溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。
10. 根据权利要求3所述的一种基双金属负载煤油重整催化剂的制备方法,其特征在于,所述还原条件包括:在氢气氛围中,还原温度为250℃~300℃、反应时间为0.5 h~1h。
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