氧化钛-氧化铁复合担体奈米金触媒应用于甲醇部分氧化产制氢气

摘要

本发明利用含浸法制备氧化钛－氧化铁复合担体，利用沈淀固着法制备成氧化钛－氧化铁复合担体奈米金触媒，目的在发展甲醇部分氧化反应(CH3OH＋1/2O2→2H2＋CO2)制备氢气的程序，用来提高氢气纯度降低一氧化碳含量之方法。本发明制备的氧化钛－氧化铁复合担体奈米金触媒其特征为直径小于5大于1奈米，外形呈现半圆球型的金晶粒。触媒先以含浸法制备氧化钛－氧化铁复合担体，再以沈淀固着法制备复合担体金触媒，方法为先取硝酸铁水溶液和二氧化钛(P－25)含浸，在100℃下乾燥24小时，在500℃下煅烧4小时，将制备好的复合担体和氯酸金溶于纯水中，并利用0.1莫耳浓度的氢氧化钠将水溶液的酸硷度pH值控制在8，逐渐沈淀2个小时，待沈淀后经过多次水洗、过滤，在100℃下乾燥，改变不同锻烧温度200~400℃。在150~275℃反应温度下进行甲醇部分氧化反应，能发挥最佳的活性和氢气选择率。利用1 wt%氧化钛－氧化铁复合担体金触媒，当进料比例O2/CH3OH为0.3，反应温度为250℃下，以pH为8的制备条件下，甲醇转化率可达到92 %，而氢气选择率为69 %，且一氧化碳的产生量相当低。显然地，金触媒对于催化甲醇部份氧化反应能够选择性氧化一氧化碳，使得氢气产物中一氧化碳浓度相当低。

主权项

一种制备氧化钛-氧化铁复合担体金触媒之方法，并利用甲醇部份氧化反应以产制高纯度氢气。其反应进料氧气/甲醇莫耳比为0.3，反应温度为150~275℃。氧化钛-氧化铁复合担体金触媒制备方法如下：a.先秤取氧化钛-氧化铁复合担体和氯酸金溶于纯水中；b.在步骤a的悬浮液中，逐滴加入0.1莫耳浓度的氢氧化钠水溶液，并维持pH值8；c.待沈淀后，过滤此悬浮液并得到一滤饼，用大量纯水清洗数次；d.将清洗后的触媒前趋物，置于100℃烘箱中乾燥24小时以上去除水分；e.乾燥后的触媒前趋物放入高温炉内，在200~400℃下进行煅烧。