專利名稱：不易自燃的水煤氣變換催化劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的不易自燃的水煤氣變換催化劑，及其 制備方法和在諸如燃料電池系統(tǒng)時(shí)間歇操作中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)以氫氣為燃 料，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其輸出能量密度高，能量效率是內(nèi)燃機(jī)的2 3倍，而且氫 氣消耗后的產(chǎn)物為水，氣體污染物的排放量很少。經(jīng)過小型輕量化優(yōu)化后，燃料電池可用 于汽車、小型發(fā)電器等移動(dòng)設(shè)備以及家用住宅，具有廣闊的應(yīng)用前景和強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?來自碳?xì)浠衔镏卣磻?yīng)產(chǎn)生的富氫重整氣中一般含有l(wèi) ~ 10%的一氧化碳，而一氧化碳會(huì) 在燃料電池中的鉑電極上不可逆吸附使鉑電極中毒，而降低燃料電池的使用性能。利用水 煤氣變換(Water-Gas Shift,簡稱WGS)反應(yīng)可以將一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳，有效地降 低一氧化碳的濃度，同時(shí)提高重整氣中的氫氣含量。為了保證鉑電極的正常使用，通常需 要先通過高、低溫變換反應(yīng)將絕大部分一氧化碳轉(zhuǎn)化掉，再通過優(yōu)先氧化反應(yīng)(Preferential Oxidation, PROX)將一氧化碳濃度降低到IO ppm以下。
Ce02負(fù)載的貴金屬催化劑具有不自燃、低溫活性好等優(yōu)點(diǎn)，而成為近年來研究的熱點(diǎn)。 韓國科學(xué)技術(shù)研究院(US 10， 852， 452)提供了一種水煤氣變換反應(yīng)活性穩(wěn)定的 Pt-Cu-M/Ce02催化劑，在130小時(shí)的熱循環(huán)過程中反應(yīng)活性略有下降(一氧化碳轉(zhuǎn)化率從 69.1%降至67.5%)，但其反應(yīng)氣氛只含有H2、 H20和CO，而且催化劑并沒有冷卻至室溫的 開停循環(huán)性能測試，而研究表明C02和H20的存在會(huì)加速催化劑的失活(J. Am. Chem. Soc.， 2007， 129， 6485; J.Catal.， 2007, 250， 139)，因此在實(shí)際的含氫重整氣(一般含有H20、 CO、 H2和C02等組分)中Ce02基催化劑的穩(wěn)定性會(huì)變差(J.Catal.， 2005， 230， 66; J. Phys. Chem. C， 2007， 111， 16927)，而在燃料電池系統(tǒng)必需的開停循環(huán)操作中更容易嚴(yán)重失 活。在實(shí)際重整氣中進(jìn)行一次冷卻至室溫的開停操作會(huì)導(dǎo)致催化劑損失至少30%的活性 (Appl. Catal.B， 2005， 56， 69; Angew. Chem. Int. Ed., 2006， 45， 2285; Appl. Catal. B， 2005， 56， 57)。在重整氣中加入少量的02能避免載體Ce02的過度還原，并阻止導(dǎo)致失活 的碳酸鹽物種的形成，從而提高Au/Ce02催化劑的開停循環(huán)穩(wěn)定性(Angew. Chem. Int. Ed.， 2006， 45， 2285)，但這同時(shí)也使得水煤氣變換反應(yīng)的操作過程復(fù)雜化而陡增應(yīng)用難度。
傳統(tǒng)的工業(yè)用Cu/ZnO/Al203變換催化劑雖然具有活性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但較差的熱穩(wěn)定性以及易氧化自燃的性質(zhì)嚴(yán)重阻礙了其在燃料電池系統(tǒng)中的應(yīng)用。例如，為實(shí)現(xiàn)較 高的反應(yīng)活性，傳統(tǒng)的Cu基催化劑的Cu含量往往較高，這樣高的Cu含量的催化劑在遇到 氧化性氣氛時(shí)會(huì)大量放熱而導(dǎo)致飛溫，例如商用的Cu/ZnO/Al203低溫變換催化劑(UCI公 司，Cu含量約為30wt0/。)的飛溫高達(dá)621。C。 Engelhard公司(US 9， 771， 812)開發(fā)出一 種Cu含量約為6.5 wt。/。的Cu/Cr203/CeO2/Al2O3催化劑，飛溫可降低至38。C，但這樣的催化劑 需要含有對(duì)環(huán)境不友好的0203才能維持高活性。顯而易見，如果Cu基催化劑氧化飛溫伴 隨的安全性問題得到改善，價(jià)格低廉的Cu基催化劑在燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用中將具有很強(qiáng)的 競爭力。
本發(fā)明中提供的Cu/ZnO/MgAl204變換催化劑不易自燃，而且不含對(duì)環(huán)境有害的元素組 分，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，明顯優(yōu)于Engelhard公司的Cu/Cr2O3/Ce(VAl203催化劑。更重要的是，本發(fā) 明提供的催化劑在實(shí)際重整氣氣氛的穩(wěn)態(tài)以及開停循環(huán)反應(yīng)中均顯示出優(yōu)良的催化性能， 對(duì)一氧化碳的轉(zhuǎn)化速率高，而且活性穩(wěn)定。這樣的催化劑很好地滿足了fS料電池系統(tǒng)苛刻 的使用要求，也可用于替代目前工業(yè)應(yīng)用中易自燃的Cu/ZnO/Al203變換催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種不易自燃的水煤氣變換催化劑，以避免傳統(tǒng)的Cu基催化劑 易氧化飛溫導(dǎo)致的安全隱患。而且即使在H2(D、 CO、 H2和C02四種組分共存的實(shí)際重整氣 中，這種催化劑無論是在穩(wěn)態(tài)操作條件下，還是在開停循環(huán)中均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)態(tài)和開停 循環(huán)穩(wěn)定性，以便能很好地滿足燃料電池系統(tǒng)日常的開停操作。
本發(fā)明提供的不易自燃的水煤氣變換催化劑，由活性金屬組分和復(fù)合氧化物載體組成。 活性金屬組分通過復(fù)合氧化物載體分散，從而提高催化劑的催化性能。
本發(fā)明中，活性金屬組分選自鐵、銅、金、鉑、釕、鉬等金屬或金屬氧化物中的一種 或幾種，優(yōu)選Cu金屬。本發(fā)明催化劑中，活性金屬組分的質(zhì)量含量為5 ~60%優(yōu)選20~40%。 復(fù)合氧化物載體采用氧化鎂和氧化鋁，其重量含量分別為3~50%，另外載體中還可加入氧 化硅、氧化鋯、氧化鈰、氧化鋅、氧化鉻、氧化鈦等氧化物中的至少一種作為修飾劑，修 飾劑的加入量為載體重量的O ~ 50%。這種不易自燃的變換催化劑優(yōu)選以氧化鎂和氧化鋁組 成的復(fù)合氧化物載體，以氧化鎂和氧化鋁組成的復(fù)合載體具有較大的比表面積，對(duì)催化劑 中的活性組分可以起到很好的分散作用，提高催化劑的穩(wěn)定性；更優(yōu)選以氧化鎂、氧化鋁 和氧化鋅(或氧化鈰)三種氧化物組成的復(fù)合載體，以進(jìn)一步提高這種不易自燃的變換催 化劑的催化性能。
復(fù)合氧化物載體中，每種氧化物的質(zhì)量含量為3~50%。作為一種典型的催化劑，活性 組分為銅，復(fù)合氧化物載體為氧化鎂、氧化鋁，各組分質(zhì)量含量為金屬銅5~60%，氧化鎂3~50%，氧化鋁3~50%。此外，復(fù)合氧化物載體中還可加入氧化鋅或氧化鈰，用量為 復(fù)合氧化物質(zhì)量的3 ~ 50%。
本發(fā)明提供的這種不易自燃的變換催化劑，可采用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ够钚越饘俳M分分 散到復(fù)合氧化物載體上。例如，作為活性組分的金屬的可溶解鹽溶解于適當(dāng)?shù)娜軇瑫r(shí) 將載體氧化物的可溶解鹽溶于適當(dāng)?shù)娜軇?，在加熱的情況下，通過沉淀劑將包含活性金屬 組分和載體氧化物的催化劑前驅(qū)體沉淀出來。這樣得到的前驅(qū)體沉淀還采用去離子水洗 滌，烘干后再進(jìn)行焙燒處理，例如在300 80(fC的溫度下保持2 8小時(shí)，將烘干后的沉淀 前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為合適的氧化物形式。
這種使活性金屬組分分散到復(fù)合載體上的方法，也可以是將作為活性組分的金屬的可 溶解鹽溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲校瑢⒌玫降娜芤汉洼d體氧化物(例如粉末形態(tài))混合，或者采 用沉淀劑進(jìn)行沉淀，然后將得到的混合物經(jīng)過烘干、焙燒處理轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸镄问健?br> 本發(fā)明提供不易自燃的變換催化劑的制備方法，步驟如下-
(1) 將活性金屬組分(如銅)和復(fù)合氧化物載體對(duì)應(yīng)的可溶性鹽的混合溶液，在50~ 90°<:的溫度下和沉淀劑(如碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氨水或草酸等)溶液作用形成 沉淀；
(2) 得到的沉淀用去離子水洗漆除去雜質(zhì)離子后，過夜烘干，然后再在300 ~ 800°C 的溫度下保持2 8小時(shí)焙燒。按照這種方法，可以得到本發(fā)明的不易自燃的變換催化劑。
本發(fā)明還提供不易自燃的變換催化劑的另一種制備方法，具體步驟如下
(1) 將活性金屬組分(如銅)的鹽溶液(或和載體中部分氧化物對(duì)應(yīng)的鹽溶液)和復(fù) 合氧化物載體(例如粉末形式)進(jìn)行混合，或者采用沉淀劑(如碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧 化鈉等)進(jìn)行沉淀；以及
(2) 烘干得到的混合物，然后再在300~800°(:的溫度下進(jìn)行焙燒處理。 在本發(fā)明中，除了銅之外，還可以將作為其他活性組分的金屬和銅采用上述的制備方
法分散到復(fù)合氧化物載體上。此外，還可以采用上述的其他金屬作為活性組分，通過上述 的制備方法將至少一種的作為活性組分的金屬分散到復(fù)合氧化物載體上。
本發(fā)明可使CO和H20與上述的不易自燃的變換催化劑接觸，將CO和H20轉(zhuǎn)化為C02和H2。
本發(fā)明也可使含有co的重整氣在水汽的作用下，與上述不易自燃的變換催化劑接觸， 從而降低co的含量，使重整氣可以更好地應(yīng)用于燃料電池系統(tǒng)。
本發(fā)明也可使CO和H20與上述的不易自燃的變換催化劑接觸，產(chǎn)生氫氣，從而提高混 合氣中的氫氣含量。因此這樣的不易自燃的變換催化劑可應(yīng)用于諸如合成氨等工業(yè)過程。而且由于這樣的變換催化劑具有很好的反應(yīng)活性和穩(wěn)定性，而且不易氧化自燃，因此其還 原活化后的催化劑更容易控制；此外，這樣的變換催化劑的熱穩(wěn)定性好，在較高的溫度下 也不容易燒結(jié)失活，操作溫度區(qū)間寬，從而較目前應(yīng)用廣泛的Cu/ZnO/Al203變換催化劑的 競爭優(yōu)勢明顯。
本發(fā)明提供的變換催化劑及其在水煤氣變換反應(yīng)中的應(yīng)用過程通過以下的實(shí)施例具體 闡釋。


圖l是使用實(shí)施例l ~ 5時(shí)CO轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線圖。四元反應(yīng)氣組成26% H20， 27%H2， ll%CO， 7%C02， 29% N2; GHSV = 30,000 h陽1 。
圖2是使用實(shí)施例6、 7時(shí)CO轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線圖。四元反應(yīng)氣組成26% H20， 27%H2， ll%CO， 7%C02， 29% N2; GHSV = 30,000 h-1 。
圖3是使用實(shí)施例8 13時(shí)CO轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線圖。二元反應(yīng)氣組成11% CO, 26%H20， 63% N2; GHSV = 30,000 h-1 。
圖4是使用實(shí)施例3、 12、 14 16時(shí)CO轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線圖。四元反應(yīng)氣組 成26%H20， 27%H2， ll%CO， 7%C02， 29% N2; GHSV = 30,000 h"。
圖5是實(shí)施例3、 6、 7、 12、 16和比較例1的自燃性能比較。
圖6是使用實(shí)施例12時(shí)CO轉(zhuǎn)化率在開停循環(huán)過程中的變化。二元反應(yīng)氣組成11% CO，
26%H20， 63% N2; GHSV = 30,000 h-1。
圖7是使用實(shí)施例12時(shí)CO轉(zhuǎn)化率在開停循環(huán)過程中的變化。四元反應(yīng)氣組成26%
H20， 27%H2， ll%CO， 7%C02， 29% N2; GHSV = 30,000 h"。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l ~ 5:不易自燃的Cu/MgO/Al203變換催化劑
將Cu(N03)2、 Mg(NO3)2和Al(N03)3溶于水配成金屬離子的混合溶液，Na2C03溶于水得 到沉淀劑溶液。60。C水浴、攪拌，同時(shí)滴加金屬離子溶液和沉淀劑使兩者混合到一起共沉 淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。由此得到的沉淀物需要洗滌以除去雜質(zhì)離子，在120°(:過夜烘 干，然后在500。C下焙燒6小時(shí)。用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以15。/。CO/N2混合 氣還原活化，即可得到催化劑實(shí)施例l ~ 5。實(shí)施例l 5的Cu含量為15wto/。，催化劑中的 Al/Mg摩爾比如表l所示。表l實(shí)施例l--5的催化劑組成
催化劑A固g (mol/mo1)
實(shí)施例l4/1
實(shí)施例22/1
實(shí)施例31/1
實(shí)施例41/2
實(shí)施例51/4
實(shí)施例6 ~ 7:不易自燃的Cu/ZnO-MgO-Al203變換催化劑
制備復(fù)合氧化物將9.5克Mg(N03)r6H20和13.9克Al(N03)3'9H20溶于水配成金屬離子 的混合溶液，同時(shí)將8.7克Na2C03溶于水得到沉淀劑溶液。60。C水浴下，機(jī)械攪拌下同時(shí)滴 加金屬鹽溶液和沉淀劑溶液共沉淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。用去離子水洗滌沉淀后，在 120°(:過夜烘干，然后在600°(:下焙燒4小時(shí)，即得到MgO-Al203復(fù)合氧化物。
將2.2克Zn(NO3)2'6H20、9.5克Mg(NO3)2'6H20和13.9克Al(NO3)3'9H20溶于水配成金屬離 子的混合溶液，同時(shí)將9.5克Na2C03溶于水得到沉淀劑溶液。60。C水浴下，機(jī)械攪拌下同時(shí) 滴加金屬鹽溶液和沉淀劑溶液共沉淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。用去離子水洗滌沉淀后， 在12(fC過夜烘干，然后在600°(:下焙燒4小時(shí)，即得到ZnO-MgO-Al203復(fù)合氧化物。
負(fù)載活性組分例1:將2.2克Cu(N03)r3H20和1.6克Zn(N03)2'6H20溶于15克去離子水， 加入1.8克MgO-Al203復(fù)合氧化物粉末，將得到的漿狀物在80°(3下烘干后，在12(TC下保持 過夜，然后在馬弗爐中升溫至450。C焙燒4小時(shí)。用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以 15%(30/]^2混合氣還原活化，即得到催化劑實(shí)施例6。
負(fù)載活性組分例2 :將2.0克Cu(N03)2JH20溶于8.3克去離子水，加入2.0克 ZnO-MgO-Al203復(fù)合氧化物，將得到的漿狀物在80。C下烘干后，在120。C下保持過夜，然 后在馬弗爐中升溫至450。C焙燒4小時(shí)。用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以15。/。CO/N2 混合氣還原活化，即得到催化劑實(shí)施例7。
實(shí)施例8 ~ 13:不易自燃的Cu/ZnO/MgO/Al203變換催化劑
將Cu(N03)2、 Zn(N03)2、 Mg(N03)2和Al(NCb)3溶于水配成金屬離子的混合溶液，Na2C03 溶于水得到沉淀劑溶液。60。C水浴、攪拌，同時(shí)滴加金屬離子和、沉淀劑溶液使兩者混合到 一起共沉淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。由此得到的沉淀還需要洗滌以除去雜質(zhì)離子，在120。C 過夜烘干，然后在450。C下焙燒4小時(shí)。使用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以 15^CO/N2混合氣還原活化，即可得到催化劑實(shí)施例8 13。實(shí)施例8 ~ 13的催化劑組成如表2所示。
表2實(shí)施例8-"3的催化劑組成
催化劑Cu (wt%)
實(shí)施例843.4
實(shí)施例937.7
實(shí)施例1029.0
實(shí)施例1120.5
實(shí)施例1215.8
實(shí)施例1310.9
實(shí)施例14 ~ 16:不易自燃的Cu/Ce02/MgO/Al203催化劑
將Cu(N03)2、 Ce(N03)3、 Mg(N03)2和Al(N03)3溶于水配成金屬離子的混合溶液，Na2C03 溶于水得到沉淀劑溶液。60。C水浴、攪拌，同時(shí)滴加金屬離子溶液和沉淀劑使兩者混合到 一起共沉淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。由此得到的沉淀物需要洗滌以除去雜質(zhì)離子，在120。C 過夜烘干，然后在60(fC下焙燒4小時(shí)。用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以15MCO/N2 混合氣還原活化，即可得到催化劑實(shí)施例14 16。實(shí)施例14 16的Cu含量為15wt。/。，催化 劑中的Ce/Cu摩爾比如表3所示。
表3實(shí)施例14 16的催化劑組成 催化劑 Ce/Cu (mol/mo1) Cu/Ce/Mg/Al (mol比)
實(shí)施例14 0.05 1/0.05/3.6/3.6
實(shí)施例15 0.1 1/0.1/3.5/3.5
實(shí)施例16 0.6 1/0.6/2.6/2.6
比較例l:易自燃的Cu/ZnO/Ab03變換催化劑
將5克Cu(N03)2'3H20、 4.9克Zn(N03)2'6H20和1.6克Al(N03)3'9H20溶于水配成金屬離子 的混合溶液，同時(shí)將4.8克Na2C03溶于水得到沉淀劑溶液。6(TC水浴、攪拌，同時(shí)滴加金屬 離子溶液和沉淀劑使兩者混合到一起共沉淀。滴加結(jié)束，陳化2小時(shí)。由此得到的沉淀物 需要洗滌以除去雜質(zhì)離子，在120°(:下保持過夜，然后在馬弗爐中升溫至450°<:焙燒4小時(shí)。 用于水煤氣變換反應(yīng)前，催化劑還需要以15。/。CO/N2混合氣還原活化，如此制備得到催化 劑比較例l。
催化劑的水煤氣變換反應(yīng)活性評(píng)價(jià)焙燒后的樣品(60 ~ 80目)裝入到石英管中，兩端以惰性的石英砂封填。樣品先以 15n/。CO/N2混合氣還原，然后冷卻至預(yù)先設(shè)定的反應(yīng)溫度，由高壓恒流泵(Scientific Systems 公司，Series I型)通入H20并經(jīng)120°C預(yù)熱后與15%(30/^混合氣混合，在控溫下開始 二元?dú)?CO和H20)的水煤氣變換反應(yīng)；或者在還原冷卻至設(shè)定的反應(yīng)溫度后，將CO/N2 混合氣切換成組成為15%CO， 35.5% H2， 9.5%(302和40%^的混合氣，同時(shí)通入120°C 預(yù)熱過的H20與之混合，再在控溫下開始四元?dú)?CO， C02， H20和H2)的水煤氣變換 反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冰水冷凝后分離氣相和水相，通過裝有TDX-01色譜柱的氣相色譜分析
氣相組成，以N2內(nèi)標(biāo)對(duì)各組分的含量進(jìn)行校正。
催化劑的自燃性能考察
在石英反應(yīng)管中裝入O. 1 g焙燒后的樣品(60 ~ 80目)，在15。/。CO/N2混合氣中以5°C min" 的速率升溫至300。C并保持60min，還原結(jié)束后冷卻至30。C并保持10 min，然后將氣氛切換 為空氣，通過置于催化劑中的熱電偶記錄氧化放熱導(dǎo)致的催化劑床層上升的溫度。
催化劑在開停循環(huán)操作中的性能評(píng)價(jià)
新鮮還原后的催化劑升溫至設(shè)定的溫度反應(yīng)一段時(shí)間后，停止加熱，將反應(yīng)管直接暴 露到室溫空氣中，使催化劑床層快速冷卻，并在室溫下保持一段時(shí)間以確保催化劑層完全 浸沒在冷凝水中。然后將催化劑床層快速升溫至設(shè)定的溫度重啟反應(yīng)，即為實(shí)施一次開停 操作。在設(shè)定的反應(yīng)溫度下考察活性，以評(píng)價(jià)催化劑的催化性能在實(shí)施開停循環(huán)操作中的 穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1、一種不易自燃的水煤氣變換催化劑，其特征在于由活性金屬組分和復(fù)合氧化物載體組成，活性金屬組分通過復(fù)合氧化物載體分散；其中活性金屬組分選自鐵、銅、金、鉑、釕、鉬金屬或金屬氧化物中的一種或幾種，其質(zhì)量含量為5～60％，復(fù)合氧化物載體為氧化鎂和氧化鋁，其重量含量分別為3～50％；此外，還加入有氧化硅、氧化錳、氧化鈰、氧化鋅、氧化鋯、氧化鑭中的至少一種作為修飾劑，該修飾劑的加入量為載體重量的0～50％。
2、 一種如權(quán)利要求l所述的不易自燃的水煤氣變換催化劑的制備方法，其特征在于具 體步驟如下(1) 將活性金屬組分和復(fù)合氧化物載體對(duì)應(yīng)的可溶性鹽的混合溶液，在50~90°(:的溫 度下和沉淀劑溶液作用，形成沉淀；(2) 得到的沉淀用去離子水洗滌除去雜質(zhì)離子后，烘干，然后再在300 800。C的溫度 下焙燒2 8小時(shí)；或者-(1) 將活性金屬組分的鹽溶液和復(fù)合氧化物載體進(jìn)行混合，或者采用沉淀劑進(jìn)行沉淀；以及(2) 烘干得到的混合物，然后再在300 800。C的溫度下進(jìn)行焙燒處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述可溶性鹽為硝酸鹽或醋酸鹽；
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的沉淀劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、 氫氧化鈉、氨水或草酸。
5、 如權(quán)利要求l所述催化劑的應(yīng)用，其特征在于使CO和H20與上述的不易自燃的變換催化劑接觸，將CO和H20轉(zhuǎn)化為C02和H2;或者，使含有CO的重整氣在水汽的作用下，與上述不易自燃的變換催化劑接觸，降低 CO的含量，使重整氣更好地應(yīng)用于燃料電池系統(tǒng)；或者，使CO和H20與上述的不易自燃的變換催化劑接觸，產(chǎn)生氫氣，從而提高混合 氣中的氫氣含量。
全文摘要
本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種不易自燃的水煤氣變換催化劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明催化劑由活性金屬組分和復(fù)合氧化物載體組成，其中活性金屬組分為銅、鐵、金、鈉、釕、鉬金屬中的一種或幾種，它被復(fù)合氧化物載體所分散，復(fù)合氧化物載體為氧化鎂和氧化鋁，載體中還可以加入氧化鋅或氧化鈰等修飾劑。本發(fā)明催化劑通過復(fù)合氧化物分散活性組分而提高催化性能，遇到氧化性氣氛時(shí)不會(huì)發(fā)生自燃，具有很好的去除一氧化碳的催化性能，可適應(yīng)諸如燃料電池系統(tǒng)的使用要求。
文檔編號(hào)B01J23/42GK101607201SQ20091005488
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者喬明華, 劉曉鈺, 范康年, 郭平均 申請人:復(fù)旦大學(xué)