利索能及
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专利号: 2023116774590
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.氢气‑天然气混合组分提取高纯度氢气的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

步骤1,制备铂基MXene/MAX 杂化单体催化剂;所述步骤1的具体过程为:

步骤1.1,制备 LiF/HCl混合溶液;所述步骤1.1的具体过程为:

先称取1.2 g/gMAX~1.6 g/gMAXLiF粉末,再量取15 mL/g~20 mL/gMAX浓盐酸,将LiF 粉末和浓盐酸倒入聚四氟乙烯瓶中,使用磁力搅拌器加热至45℃~55℃,使 LiF粉末在盐酸中充分溶解,得到LiF/HCl混合溶液;

步骤1.2,将0.5g ~1 g Ti3AlC2 MAX相粉末加入步骤1.1制备的LiF/HCl混合溶液中,以350 rpm~550 rpm的转速搅拌,蚀刻24h~36 h,反应完成后,将反应液倒入离心管,用去离子水洗涤,在3500 rpm~5500 rpm转速下离心5min~15 min,倒去上层清液,补加去离子水后再次离心,反复洗涤至上层清液pH呈中性,弃去上层清液,得沉淀物;

步骤1.3,根据步骤1.2所得沉淀物制备固体MXene/ MAX杂化单体催化剂载体;所述步骤1.3的具体过程为:将步骤1.2所得的沉淀物分散在100 mL~200 mL去离子水中在冰水浴中超声处理2h~

3 h,然后对分散液进行离心处理10min 60 min,取暗绿色上层分散液MXene与下层黑色沉~淀MXene/ MAX分别冻干24~48 h,取10 wt%~50 wt% 黑色沉淀MXene/ MAX与MXene单层粉末得到固体MXene/ MAX杂化单体催化剂载体,再冻干24~48 h,得到固体MXene/ MAX杂化单体催化剂载体;

步骤1.4,取0.3g~0.5 g固体MXene/ MAX杂化单体催化剂载体,加入20mL~40 mL水,加入6 mg~8 mg的H2PtCl66H2O,超声30 min~60 min,60℃~80℃烘干12h~24 h,H2/Ar混合气体还原温度200℃~500℃,还原时间为3h~5 h,还原压力为0.1MPa~0.13 MPa,得到铂基MXene/MAX杂化单体催化剂;

步骤2,在步骤1所得的催化剂的作用下,将混氢天然气和甲苯的加氢反应,得到甲基环己烷,实现氢气的储存;所述步骤2中:在固定床反应器中,混氢天然气和甲苯的加氢反应的条件为:加氢反应的温度为140℃~200℃、加氢反应的压力为1MPa~6 MPa、加氢反应的空‑1 ‑1速为1 h ~7 h ;

步骤3,在步骤1所得的催化剂的催化下,对步骤2得到的甲基环己烷进行脱氢反应,得到甲苯和氢气;所述步骤3中:固定床反应器中,甲基环甲烷脱氢反应的条件为:脱氢反应的‑1温度为300℃~380℃、脱氢反应的压力为0.1 MPa~0.5 MPa、脱氢反应的空速为15 h ~20 ‑1h 。