Способ получения никель-углерод-графенового катализатора гидрирования

Результат выполнения научно-исследовательской разработки. Способ получения никель-углерод-графенового катализатора гидрирования предназначен для повышения эффективности и скорости получения катализаторов гидрирования, применяемых в водородной энергетике. Относится к области водородной энергетики, конкретно к технологии получения эффективных катализаторов гидрирования и может быть использовано в процессах создания водород-аккумулирующих материалов и устройств систем водородной энергетики. Особенность предлагаемого способа заключается в замене стадии лиофильной сушки на стадию выпаривания воды при атмосферном давлении и температуре 30-95°С из водной дисперсии оксида графита и соли никеля с последующим отжигом смеси при 700-900°С в потоке инертного газа. Реализация заявляемого способа позволяет значительно сократить длительность получения и увеличить выход никель-углерод-графенового катализатора. Получение никель-углерод-графенового катализатора осуществляется в 2 стадии. На первой стадии водную суспензию оксида графита и водный раствор соли Ni(СН3СОО)2 необходимой концентрации обрабатывают ультразвуком в течение 1 ч и сушат при атмосферном давлении и температуре 30-95°С. Отжиг смеси проводят в кварцевом реакторе длиной 600 мм с внутренним диаметром 18 мм, соединенном с двугорлой колбой объемом 2 л, второе горло которой снабжено водяным затвором. Реактор помещают в трубчатую печь длиной 200 мм, где он мог свободно перемещаться, печь нагревали до 700-900°С. В холодный участок реактора, противоположный по отношению к колбе, загружают ~50 мг порошка композита, высушенного и помолотого в мельнице, продувают инертным газом с объемной скоростью ~500 мл/мин и, не прекращая подачи инертного газа, участок реактора с композитом перемещают в нагретую печь на 5-10 с, после чего реактор удаляется из печи, а содержащийся в нем твердый материал пересыпают в колбу. На второй стадии осуществляют каталитический пиролиз в потоке смеси газов с соотношением Аr (30 мл/мин) : Н2 (100 мл/мин) : С2H4 (60 мл/мин) при температуре 700°С. Техническим результатом является сокращение длительности получения и увеличение выхода никель-углерод-графенового катализатора. Сущность изобретения заключается в способе получения никель-углерод-графенового катализатора гидрирования, характеризующемся заменой лиофильной сушки на стадию выпаривания водной дисперсии оксида графита и ацетата никеля при атмосферном давлении и температуре 30-95°C с последующим отжигом в потоке инертного газа при 700-900°C и восстановлением в газовой смеси Ar:H2:C2H4 при 700°C с одновременным синтезом углеродных нановолокон. Разработка защищена патентом РФ № 2834744.