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氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒應用於甲醇部分氧化產製氫氣
專利名稱 氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒應用於甲醇部分氧化產製氫氣
HYDROGEN PRODUCTION VIA PARTIAL OXIDATION OF METHANOL OVER Au/TiO2-Fe2O3 CATALYSTS
申請日 (校編號) 2006/05/05  (095016TW)
專利證書號 I318584 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 張奉文、楊憲昌、余心印


技術摘要:
本發明利用含浸法製備氧化鈦-氧化鐵複合擔體,利用沈澱固著法製備成氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒,目的在發展甲醇部分氧化反應(CH3OH+1/2O2→2H2+CO2)製備氫氣的程序,用來提高氫氣純度降低一氧化碳含量之方法。本發明製備的氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒其特徵為直徑小於5大於1奈米,外形呈現半圓球型的金晶粒。觸媒先以含浸法製備氧化鈦-氧化鐵複合擔體,再以沈澱固著法製備複合擔體金觸媒,方法為先取硝酸鐵水溶液和二氧化鈦(P-25)含浸,在100℃下乾燥24小時,在500℃下煅燒4小時,將製備好的複合擔體和氯酸金溶於純水中,並利用0.1莫耳濃度的氫氧化鈉將水溶液的酸鹼度pH值控制在8,逐漸沈澱2個小時,待沈澱後經過多次水洗、過濾,在100℃下乾燥,改變不同鍛燒溫度200~400℃。在150~275℃反應溫度下進行甲醇部分氧化反應,能發揮最佳的活性和氫氣選擇率。利用1 wt%氧化鈦-氧化鐵複合擔體金觸媒,當進料比例O2/CH3OH為0.3,反應溫度為250℃下,以pH為8的製備條件下,甲醇轉化率可達到92 %,而氫氣選擇率為69 %,且一氧化碳的產生量相當低。顯然地,金觸媒對於催化甲醇部份氧化反應能夠選擇性氧化一氧化碳,使得氫氣產物中一氧化碳濃度相當低。 

解決的問題或達成的功效:
本發明利用含浸法製備氧化鈦-氧化鐵複合擔體,利用沈澱固著法製備成氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒,目的在發展甲醇部分氧化反應(CH3OH+1/2O2→2H2+CO2)製備氫氣的程序,用來提高氫氣純度降低一氧化碳含量之方法。本發明製備的氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒其特徵為直徑小於5大於1奈米,外形呈現半圓球型的金晶粒。觸媒先以含浸法製備氧化鈦-氧化鐵複合擔體,再以沈澱固著法製備複合擔體金觸媒,方法為先取硝酸鐵水溶液和二氧化鈦(P-25)含浸,在100℃下乾燥24小時,在500℃下煅燒4小時,將製備好的複合擔體和氯酸金溶於純水中,並利用0.1莫耳濃度的氫氧化鈉將水溶液的酸鹼度pH值控制在8,逐漸沈澱2個小時,待沈澱後經過多次水洗、過濾,在100℃下乾燥,改變不同鍛燒溫度200~400℃。在150~275℃反應溫度下進行甲醇部分氧化反應,能發揮最佳的活性和氫氣選擇率。利用1 wt%氧化鈦-氧化鐵複合擔體金觸媒,當進料比例O2/CH3OH為0.3,反應溫度為250℃下,以pH為8的製備條件下,甲醇轉化率可達到92 %,而氫氣選擇率為69 %,且一氧化碳的產生量相當低。顯然地,金觸媒對於催化甲醇部份氧化反應能夠選擇性氧化一氧化碳,使得氫氣產物中一氧化碳濃度相當低。

應用領域:
利用沈澱固著法製備成氧化鈦-氧化鐵複合擔體奈米金觸媒 

適用產品:
化合物製備

IPC:
B01J-037/00(2006.01);B01J-023/52(2006.01);B01J-021/06(2006.01);B01J-023/745(2006.01);C01B-003/40(2006.01)

Claim 1:
1.一種製備氧化鈦-氧化鐵複合擔體金觸媒之方法,並利用甲醇部份氧化反應以產製高純度氫氣。其反應進料氧氣/甲醇莫耳比為0.3,反應溫度為150~275℃。氧化鈦-氧化鐵複合擔體金觸媒製備方法如下:a.先秤取氧化鈦-氧化鐵複合擔體和氯酸金溶於純水中;b.在步驟a的懸浮液中,逐滴加入0.1莫耳濃度的氫氧化鈉水溶液,並維持pH值8;c.待沈澱後,過濾此懸浮液並得到一濾餅,用大量純水清洗數次;d.將清洗後的觸媒前趨物,置於100℃烘箱中乾燥24小時以上去除水分;e.乾燥後的觸媒前趨物放入高溫爐內,在200~400℃下進行煅燒。 

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