一種純α相碳化钼負載貴金屬催化劑及其制備方法和應用

　　本发明公开了一種純α相碳化钼負載貴金屬催化劑及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：(1)將貴金屬鹽溶液與仲钼酸铵水溶液混合，攪拌，經過濾、水洗後，沈澱物經幹燥获得前驅體；(2)將步驟(1)所得前驅體進行非平稳等離子體處理，获得負載貴金屬氧化钼；(3)將步驟(2)所得負載貴金屬氧化钼在碳源氣體下于580-800℃碳化。本發明使用非平稳等離子體處理過程代表傳統的焙燒過程，經處理获得的負載貴金屬氧化钼可經一步碳化過程直接獲得純α相碳化钼負載貴金屬催化劑，省去了高汙染的氮化過程。本發明還公開了制備获得的純α相碳化钼負載貴金屬催化劑在水汽變換反應中的應用，結果表明其具有優異的水汽變換性能。

發明人所在課題組研宄發現，在水汽變換反應中純a相碳化钼催化劑（記爲a-MoCh)的催化活性遠遠高于純0相碳化钼催化劑（記爲f3-M〇2C);純a相的金碳化钼催化劑（記爲Au/a-MoCh)的催化活性高于a和0相混相金碳化钼催化劑（記爲Au/ M〇Cx)的催化活性，远高于純0相的金碳化钼催化劑（記爲Au/f3-M〇2C)的催化活性。

a-MoCh的合成目前爲止只能通過氮化-碳化兩步法才能實現，第一用氨氣氮化M〇03获得y_M〇2N，再以甲烷碳化y-M〇2N將其轉變爲a-MoCh。這種合成方法的特點在于，碳化钼以與氮化钼呈雷同晶型的形式生成，兩者同爲面心立方（fee)晶型。該方法具有下述缺點：①碳化過程中，氮化钼的晶格氮與碳原子的交換需要在較高溫度（700°C以上）進行，高溫會加劇自由碳在顆粒外表聚合並生成積碳，大大降低了碳化钼的比外表積和外表催化活性位的暴露；②操作過程繁瑣，制備周期長；③需要使用強烈刺激性氣體NH3，不僅腐蝕設備也易發生危險。

爲克服上述氮化-碳化兩步法合成a-MoCh及負載金屬a-MoCh的缺陷，發明人所在課題組進行了一步碳化法合成負載金屬a-MoCh催化劑的相關研宄。結果表明，負載金屬Ni、Co、Fe比及氧化钼前驅體中，获得碳化钼的晶型爲|3型；將一定量Cu、Pt、Au等金屬引入前驅體後經碳化獲得碳化钼的晶型爲a型和0型的混晶。例如，發明人已公開的專利申請"一种金屬改性的a型碳化钼催化劑的制備方法與其在低溫水煤氣變換反應中的應用"（專利公開號：CN102698783A)采用一步碳化法合成金或銅負載的a型碳化钼催化劑，從給出的XRD譜圖中可以看出所獲得碳化钼的晶型爲a型和0型的混晶。