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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开的一种高分散型纳米Co‑Ni合金催化剂的制备方法及应用，属于催化材料领域。以褐煤作为碳前驱体，利用其富含羧基含氧官能团的特点，使其在碱性条件下与混合溶液中的Ni2+和Co2+发生离子交换化学反应，即褐煤羧基基团上的H+与Ni2+和Co2+发生离子交换；由于羧基基团在褐煤结构中的无序性分布，竞争交换反应的Ni2+和Co2+更加均匀地分散到煤基质中。之后得到的煤前驱体进行热解炭化脱除挥发分即得到高分散型纳米Co‑Ni合金催化剂。其制备简单，使用效果好，能在高温、高压环境下稳定使用，且不宜发生烧结、积碳而失活，使用寿命长。

主权项：1.一种高分散型纳米Co-Ni合金催化剂的应用，其特征在于：以褐煤作为碳前驱体，利用其富含羧基含氧官能团的特点，使其在碱性条件下与混合溶液中的Ni2+和Co2+发生离子交换化学反应，即褐煤羧基基团上的H+与Ni2+和Co2+发生离子交换；由于羧基基团在褐煤结构中的无序性分布，竞争交换反应的Ni2+和Co2+更加均匀地分散到煤基质中；之后得到的煤前驱体进行热解炭化脱除挥发分即得到高分散型纳米Co-Ni合金催化剂；具体步骤如下：S1、对褐煤进行预处理：对褐煤进行酸洗氧化从而保证预处理后的褐煤中灰分干燥基含量为0.7wt%-9.2wt%，羧基浓度为1.83mmolg-3.84mmolg；S2、配置乙酸钴和硝酸镍的混合溶液，每升混合溶液中包含0.15g~1.49g的四水合乙酸钴，0.18~1.75g六水合硝酸镍，其余为水；所述四水合乙酸钴的纯度为99.5%，六水合硝酸镍的纯度为98%；S3、向配置好的混合溶液中添加碳酸铵、氨水和完成预处理的褐煤，然后进行搅拌：每升混合溶液中加入80mL氨含量为25%-27%的氨水、14.3g的碳酸铵、33.3g的褐煤，搅拌过程中褐煤羧基基团上的H+与Ni2+和Co2+发生离子交换，Ni2+和Co2+将更加均匀地分散到褐煤的煤基质中；S4、对完成搅拌的产品进行过滤得到褐煤前驱体，通过洗涤的方式调整褐煤前驱体至中性，之后对褐煤前驱体进行干燥处理；S5、将完成干燥的固体物置入氩气气氛管式炉中进行碳化热解，Ni2+和Co2+被还原成零价态金属，以发挥活性作用，同时此过程中也去除褐煤前驱体中的杂质；S6、热解结束后待炉温降低后取出即可获得Ni和Co以及形成的合金均能在催化剂上均匀分布，没有金属团聚现象发生的高分散型纳米Co-Ni合金催化剂；使用高分散型纳米Co-Ni合金催化剂在甲烷干重整制备合成气，温度为600-900oC，压力为0.2-3.0MPa，所述的高分散型纳米Co-Ni合金催化剂可直接投入甲烷干重整反应，而无需进行H2活化。

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