用于cargen的催化剂、其制备方法和用途1.优先权2.本技术要求2019年12月17日提交的美国序列号62/949,133的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
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：：3.甲烷重整为使用氧化剂将有机化合物(例如主要由甲烷构成的天然气)转化为合成气体(或“合成气”)的最常用工业工艺之一。合成气主要为氢气与一氧化碳的混合物，为一种用于产生多种增值化学品、特别是烃馏分(诸如经由费-托合成(fischer-tropschsynthesis)产生的液体运输燃料如甲醇以及二甲醚)的重要原料。用于甲烷重整的氧化剂决定其类型。举例来说，在蒸气重整的情况下，使用蒸气作为氧化剂。甲烷的蒸气重整使用以下反应，其中δh298＝206kj/mol4.ch4+h2o→co+3h2ꢀꢀ(1)5.在部分氧化中，使用氧气作为氧化剂来产生合成气。甲烷的部分氧化如下进行，其中δh298＝-43kj/mol[0006][0007]在干法重整中，将二氧化碳用于氧化目的，其中δh298＝247kj/mol[0008][0009]甲烷重整中的大多数研究致力于通过新的催化剂材料或通过针对所设定的目标对操作条件进行优化来改善反应物转化率。最近，甲烷的“干法”重整因其能够将两种温室气体(即，甲烷和二氧化碳)转化成合成气而受到关注。然而，甲烷的干法重整的商业适用性因其固有工艺限制(诸如碳沉积、反应的高吸热性以及低合成气体产率比(h2:co)值)而非常有限。以下给出了广泛接受的在干法重整反应期间用于从甲烷形成碳的路径：[0010]ch4(s)→chx(s)+(4-x))h(s)ꢀꢀ(4)[0011]chx(s)→(s)+xh(s)ꢀꢀ(5)[0012]h(s)+h(s)→h2(g)ꢀꢀ(6)[0013]在干法重整反应期间用于从二氧化碳形成碳的路径如下：[0014]co2(g)→co(s)+o(s)ꢀꢀ(7)[0015]co(s)→c(s)+o(s)ꢀꢀ(8)[0016]o(s)+o(s)→o2(g)ꢀꢀ(9)[0017]o(s)+h(s)→h(s)+h2o(g)ꢀꢀ(10)[0018]迄今为止，此类干法重整反应的实现方式通常受到干法重整反应中形成碳的影响。催化剂的表面形成的碳因形成碳酸盐相而使催化剂失活，因此需要频繁再生，或在某些情况下，永久地破坏活性位点。需要设计一种用于在二氧化碳固定增强的情况下实施甲烷的干法重整的反应器。因此，需要一种解决上述问题的反应器系统和工艺。[0019]本发明涉及新颖的cargen(或碳生成器)工艺(us2020/0109050a1、wo2018187213a1)1。本文描述了一种用于cargen反应的独特且高度可规模化的催化剂制备配方。cargen反应器包含两个串联的反应器，其中第一反应器称为cargen反应器，而第二反应器称为重整器。第一反应器将ch4和co2转化为固体碳以及气体产物co、h2、h2o以及未转化的ch4和co2。由cargen反应器产生的碳的形式具体来说为多壁碳纳米管(mwcnt)以及一些无定形和石墨碳杂质。由cargen反应器产生的气体在重整器反应器中直接加工，以制备co与h2的比率满足下游应用的高浓度混合物。图1提供cargen工艺的系统综述。[0020]cargen技术为甲烷干法重整(drm)领域的一种独特进步，其中如上文所论述co2和ch4转化为合成气(氢气与一氧化碳的混合物)2。drm为一种非均相反应，这意味着它为一种催化工艺。另外，此反应主要因如下两种副反应而严重地受到形成固体碳的影响3-5：[0021]i)鲍氏反应(boudouardreaction)，或co歧化反应：2co→co2+c(11)[0022]ii)甲烷分解反应：ch4→c+2h2ꢀꢀ(12)[0023]固体碳的形成导致催化剂失活，因为所形成的碳使催化剂活性位点的可及性降低，并且因此不允许反应持续更长时间6。催化剂失活在drm中尤其是一个问题，这显著阻碍了它在工业规模上的实施。drm中的此类特殊碳形成行为背后的原因是在反应气体中不可获得充足的氧气和氢气7。drm中的o:c:h比率为1:1:2，而在其他常规重整工艺中，如在部分氧化(pox)中，它为1:1:4，并且在蒸气甲烷重整(srm)中，它为1:1:67。由于反应气体中缺乏足够的氢气和氧气，表面碳不能反应并且永久地停留在表面。在此期间，它持续与其他表面碳分子结合并且形成强c-c键，从而使得形成无定形或石墨或碳纳米管类型的碳6。表面碳的类型和形态取决于催化剂材料的类型、表面能以及表面位点。[0024]cnt生长具体来说被认为经由两种不同的机制发生6,8：(a)端部生长机制-其中cnt生长发生在催化剂晶体位点下方，并且cnt存在于活性位点与载体之间。在此情况下，金属载体相互作用不是很强，这允许活性材料容易地移动穿过床。9(b)基部生长机制-其中cnt生长发生在催化剂晶体位点上方，并且活性催化剂位点在载体表面强结合。端部生长机制被认为在drm工艺中对于碳形成来说最具活性(并且为最坏选择)，因为它因弱金属-载体相互作用而实现大量碳形成和累积9。另外，当金属-载体相互作用较弱时，cnt的形成会导致床上活性位点的表面分布的连续改变。[0025]由于cargen单元的目标为形成cnt，所以需要合成提供促进cnt形成生长的特定特征的催化剂。此加强表面cnt生长形成的方法不是任何甲烷重整催化剂的所需特征；然而，对于cargen催化剂来说它是最必需的特征。构想是调节催化剂对cnt而不是对合成气的选择性。因此，提供用于cnt生长的基本特征(如金属-载体相互作用、催化剂位点的酸性/碱性)的催化剂材料对cargen工艺来说是有用的9。[0026]本发明人已发现影响cnt生长的最关键参数为金属-载体相互作用10-14。相互作用越弱或活性金属结合越松弛，它生长cnt的能力将越大。此外，微晶尺寸也对cnt的尺寸(直径)具有巨大影响，这是我们的经研究以开发cargen催化剂的各种用过的所述cargen催化剂样品的显微术评估的直接结果。另外，此评估还与一些先前的工作相符10-17。本文所呈现的定制的cargen催化剂通过以下方式合成，所述方式使得它受益于弱金属-载体相互作用以允许cnt迅速生长，同时促成极大的活性金属可移动性。[0027]大量工业催化剂合成的环境影响是在任何商业化计划之前所考虑的重大决策参数之一。这包括考虑所需的前体以及由工艺产生的废弃物。[0028]常规催化剂合成途径包括以下方法17：[0029]i)初始润湿浸渍(iwi)法，其中根据活性金属的类型和性质将目标活性金属溶解于有机或水溶液中：将此溶液倾倒至载体上，载体具有与金属溶液的体积相同的孔容。由于毛细管作用，所有金属溶液被吸入载体孔隙。如果溶液体积超过孔容，那么发生扩散过程，这使得活性金属至孔隙的运送慢许多。然后将催化剂浆料干燥并且焙烧以消除溶液内的所有挥发性组分，同时将活性金属沉淀至催化剂载体上。局限性在于活性金属的加载受限于活性金属溶液的溶解度。因此，在此工艺中溶液的选择非常关键。另一方面，此工艺不利的一面在于此工艺在焙烧后产生有害且有毒的挥发性化合物，并且需要大量溶剂来制备溶液，溶剂重量与所产生的催化剂重量相比有时甚至为十倍。因此，此类型的催化剂完全不具环境可持续性。[0030]ii)沉淀法，其中因温度变换或通过化学反应由均质液体形成沉淀：化学反应可因分别将酸或碱添加至碱性或酸性溶液而发生。其还可因添加复合凝结剂而发生。在几乎所有工艺中，成核作用首先发生，或与聚结作用同时发生。成核作用是指其中因变换而开始形成小固体粒子的过程。相比之下，聚结作用是指因形成新粒子或缔合现有粒子而引起的粒子生长。再次，归因于涉及大量化学试剂并且产生废弃物，此工艺不具环境可持续性。[0031]iii)共沉淀法，其通常为用于合成多组分系统的方法：在此方法中，不易获得宏观均质性，因为沉淀的组成取决于组分之间的溶解度差异以及沉淀期间所发生的化学作用。此工艺的主要应用之一为合成分子筛。类似于沉淀法和iwi法，此方法也涉及使用许多溶剂和试剂，所述溶剂和试剂可导致产生大量废弃物，从而不具环境可持续性。[0032]其他催化剂制备方法包括例如溶胶-凝胶、水热、凝胶化、结晶等，所述方法需要与所合成催化剂的最终重量相比重量多数十倍量的大量化学试剂17。虽然这些方法可能已被证实对催化剂合成来说非常有用，但在其实现方式中因环境问题而存在显著忧虑。[0033]因此，需要鉴定更可持续并且同时可规模化的更好的催化剂合成方法。更重要地，如果整个工艺(例如drm或cargen)的目标为用于改良可持续性并且降低碳排放，那么绿色催化剂和可持续方法的作用变得非常重要。[0034]用于催化剂合成的传统球磨工艺为一种研磨法，其中将固体一起研磨成非常精细的粉末14。在此工艺期间，在刚性球碰撞点处形成极其高的局部压力。这些碰撞球由陶瓷、燧石子以及不锈钢制成。研磨时间、旋转容器的rpm、球的尺寸以及样品重量与球数目的比率为重要控制参数中的一些。除超细研磨的益处外，球磨法的第二优点为固体混合物的均质化，这是非常难实现的。[0035]由甲烷分解及其他催化烃裂解工艺产生cnt形成了与cargen工艺有关的一组紧密研究。虽然两种工艺均产生各种形式的碳纳米管，但cargen工艺与先前方法之间的重要差异在于用于从温室气体co2和ch4产生合成气的操作的基本目标和原理。如前所述，可将cargen反应器视为用于将进料加工至重整器使得最终合成气比率(h2:co)符合下游应用(如甲醇生产、费-托合成等)的调节区块。[0036]kr20110092274a公开了一种包括比率为1:0至2:3的钴和钼的催化剂。适用的工艺涉及甲烷、乙烯以及乙炔裂解。[0037]us4663230a公开了一种催化剂，所述催化剂包含含有铁、钴或镍的粒子，所述粒子的直径在约3.5与约70纳米之间。适用的工艺涉及甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯或乙炔或它们的混合物。[0038]us6333016b1公开了一种催化剂，该催化剂含有至少一种来自viii族的金属，包括例如co、ni、ru、rh、pd、ir以及pt；以及至少一种来自vib族的金属，包括例如mo、w以及cr。适用的工艺涉及选自由饱和烃、脂族烃、氧合烃、芳族烃、一氧化碳以及它们的混合物组成的组的含碳气体。[0039]jp4068056b2公开了一种负载于氢氧化物和/或碳酸盐或它们的混合物上的催化剂，所述催化剂包括包含任何氧化态的金属的纳米粒子分散体，所述金属为fe、co、ni、v、cu、mo、sn和/或选自由混合物组成的组的催化剂系统。催化剂系统载体由caco3、mgco3、al2(co3)3、ce2(co3)3、ti(co3)2、la2(co3)3和/或它们的混合物制成。适用的工艺涉及乙炔、乙烯、丁烷、丙烷、乙烷、甲烷或任何其他气体或挥发性含碳化合物的催化裂解。[0040]au2004234395a1公开了一种催化剂，所述催化剂为包含金属催化粒子的碳纳米管-陶瓷复合物，所述金属催化粒子包含co、ni、ru、rh、pd、ir、pt中的至少一者，至少一种vlb族金属以及载体材料，所述物质经组合以具有微粒形式。适用的工艺涉及选自由饱和烃、脂族烃、氧合烃、芳族烃、醇、一氧化碳以及它们的混合物组成的组的含碳气体。[0041]us7628974b2公开了一种催化剂，所述催化剂包含至少一个选自由fe、mo、co、ni、ti、cr、ru、mn、re、rh、pd、v以及它们的合金组成的组的成员。适用的工艺涉及烃的裂解，所述烃不限于脂族烃、芳族烃、羰基、卤代烃、硅烷化烃、醇、醚、醛、酮、酸、苯酚、酯、胺、烷基腈、硫醚、氰酸盐、硝基烷基、亚硝酸烷基酯和/或以上中的一者或多者的混合物，以及更通常地甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、苯以及甲基硅烷。[0042]us6849245b2公开了一种催化剂材料，所述催化剂材料包含viii族金属(fe、ni、co)，并且可能混合有ib族，诸如cu、ag以及au。适用的工艺涉及选自co、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、丁二烯、戊烷等的含碳化合物。[0043]us20050025695a1公开了一种金属氧化物催化剂，所述金属氧化物催化剂选自包括以下的金属：铁、镍、钴、镧、金、银、钼、铁镍合金、铁铜合金以及它们的合金。适用的工艺涉及用于将co与h2的混合物转化为碳纳米结构以及所选“碳质原料”的火焰合成法。[0044]us20050232843a1公开了一种选自由铂、钯、镍、铁、钴、钌、钨以及钼组成的组的金属。适用的工艺涉及如下方法，所述方法涉及加热包含碳、氧、氢以及硫作为溶液的饱和蒸气的气氛中的组分的溶液蒸气。[0045]us9409779b2公开了一种包含mn、co，优选还包含钼以及惰性载体材料的非均质催化剂，以及催化剂和碳纳米管本身以及其用途。适用的工艺涉及轻质烃(诸如脂族和烯烃)的催化裂解。然而，还可采用醇、碳氧化物(特别是co)、具有和不具有杂原子的芳族化合物以及官能化烃(诸如醛或酮)，只要这些物质在催化剂上分解即可。其他所选烃列于专利文献中。附图说明[0046]参考附图可更好地理解本文所描述的发明的特征和优点，其中：[0047]图1为cargen工艺的系统综述。[0048]图2示出了cargen催化剂的热重分析法(tga)实验中的重量增加曲线。[0049]图3示出了实施例中制备的新鲜催化剂样品的n2物理吸附等温线线性图。[0050]图4示出了实施例中制备的新鲜催化剂样品的程序升温还原(tpr)曲线。[0051]图5示出了实施例中新鲜和还原的催化剂样品的x射线衍射仪(xrd)曲线。[0052]图6为实施例中用过的cargen催化剂的扫描电子显微镜(sem)图像。[0053]图7为实施例中的cargen催化剂的透射电子显微镜(tem)图像。技术实现要素：[0054]在一般实施方案中，本公开提供了一种制备用于cargen工艺的催化剂的方法，所述方法包括研磨过渡金属氧化物，其中所述催化剂为负载型或非负载型。[0055]在一个实施方案中，过渡金属氧化物可包含氧化镍。[0056]在一个实施方案中，催化剂由可包含氧化铝的载体材料负载。[0057]在一个实施方案中，催化剂可包含氧化铝。[0058]在一个实施方案中，过渡金属氧化物的量可为过渡金属氧化物与载体的总量的约20重量％。[0059]在一个实施方案中，可在球磨设备中研磨过渡金属氧化物和载体。[0060]在一个实施方案中，球磨设备可包含5mm直径的不锈钢球。[0061]在一个实施方案中，所述方法可包括将过渡金属氧化物和载体研磨约1小时。[0062]在一个实施方案中，所述方法可包括在研磨之前将过渡金属氧化物与载体混合，以及研磨产生过渡金属氧化物与载体的固体混合物。[0063]在一个实施方案中，所述方法可包括将经研磨的过渡金属氧化物用还原气体还原。[0064]在一个实施方案中，还原气体可包含氢气。[0065]在一个实施方案中，球磨设备中球的数目与以克计的催化剂重量的比率可为约1:1至约100:1。[0066]在一个实施方案中，球磨设备中球的数目与以克计的催化剂重量的比率可为约1:1至约10:1。[0067]在一个实施方案中，球磨设备中球的数目与以克计的催化剂重量的比率可为约10:1至约100:1。[0068]在一个实施方案中，球磨设备中球的数目与以克计的催化剂重量的比率可为约10:1。[0069]在一个实施方案中，催化剂可具有大于10m2/g的总表面积。[0070]在一个实施方案中，催化剂可具有至少10cm3/g的孔容。[0071]另一实施方案提供了一种将所制备的催化剂用于cargen工艺的方法。[0072]一个实施方案中提供了一种制备用于碳生成反应器(cargen)工艺的催化剂的方法。所述方法包括研磨前体材料，其中催化剂为负载型或非负载型。在一个实施方案中，前体材料包括fe、ni、co、pt、ru、mo、镧系元素等中的至少一者。镧系元素可包括例如ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu等。[0073]本文描述了其他特征和优点，并且由以下具体实施方式说明。具体实施方式[0074]本公开提供了高转化率和高碳产率cargen催化剂、其制备方法以及其用于cargen的用途。所公开的催化剂为廉价的，但高度有效并且适合用于wo2018187213中所公开的cargen工艺，所述专利以引用的方式完全并入本文中。[0075]具体来说，呈现了一种针对cargen工艺定制的高度活性的重整催化剂。催化剂经专门设计以根据发明人先前专利申请us2020/0109050(所述专利申请也以引用的方式完全并入本文中)以及wo2018187213中所规定的条件形成多壁碳纳米管(mwcnt)。经由球磨技术合成催化剂，以提供对在cargen工艺中形成mwcnt有利的独特活性金属-载体相互作用。所述催化剂适合在填充床、化学气相沉积(cvd)以及流化床操作模式中使用，同时催化剂的主要任务是将天然气和二氧化碳转化成mwcnt以及合成气和水。[0076]使用涉及使用传统球磨机的独特催化剂合成技术制备本发明的cargen催化剂。由于球磨工艺为可使用电力进行的单元操作，所以从此类工艺产生的废弃物极少。[0077]cargen为双反应器系统中的第一反应器，所述第一反应器使化学和燃料工艺中的二氧化碳利用率提高，同时确保co2的固定；所利用的co2的量小于工艺期间所产生的量。第一反应器将ch4和co2转化为固体碳，而第二反应器使用组合重整反应工艺将ch4和co2转化为合成气。鉴于全球对温室气体排放的担忧，不同于常规单反应器重整器系统，此类双反应器系统增强总co2固定。由co2生命周期评估(lca)和工艺整合观点来看，此系统有助于在固定条件下甲烷重整中的co2利用，同时产生固体碳与合成气两者。后者(合成气)为用于制备多种增值化学品以及超净液体燃料的重要原料。[0078]组合重整工艺旨在使甲烷(或任何其他挥发性有机化合物)与co2以及任选的其他氧化剂(诸如o2、h2o或两者)反应以产生合成气。两个反应器的温度和压力的最佳操作条件可使用热力学平衡分析来确定。假定经由高效催化剂的开发和反应器取向解决了与工艺相关的障碍，任何热力学可行的反应均表明反应可进行。[0079]cargen旨在通过优化操作条件使co2固定最大化，这可在存在有限的氧气自热驱动反应的情况下使第一反应器中的碳形成最大化。因为部分燃烧或部分氧化反应为放热反应，所以cargen反应器进行涉及co2固定的两种主要反应。第一反应包括将co2转化为碳。第二反应包括使用一部分甲烷(或任何其他挥发性有机化合物)进行部分燃烧以产生能量以及其他产物的部分氧化反应。与任何其他形式的热传递相比，通过部分氧化反应提供的能量更高效，因为此能量是在工艺本身中原位产生的。[0080]cargen反应器可在低温和低/高压条件下操作，而组合重整器(第二反应器)可在高温和低/高压条件下操作。通过利用两个反应器单元之间的压力和温度摆动的优点，在co2固定以及双反应器设置的总能量需求降低两方面均发生改善。cargen工艺利用与两个反应器之间的压力变化相关的工作和能量提取工艺(如涡轮、扩展器等)至少部分地克服了对进料气体的预压缩负担。因此，两个反应器之间明显的独特协同作用有益于节省碳信用额度，以及改良总体协合作用的可持续性。除从第二反应器(重整反应器)产生的合成气外，cargen工艺还从第一反应器(cargen反应器)产生固体碳或碳质材料。这种作为co2固定工艺的一部分而产生的碳质产物具有工业价值。具体来说，所述碳质产物可充当起始物质来制备许多增值化学品，从而可为加工厂产生大量收入。有价值的化学品的非限制性实例包括活性炭、碳黑、碳纤维、不同等级的石墨、陶制材料等。此材料还可添加至建筑材料(如水泥和混凝土)中以及筑路焦油中或蜡制剂中作为总co2捕获过程的一部分。[0081]cargen工艺包括用于将二氧化碳转化为合成气和碳的干法重整工艺。cargen工艺使用双反应器设置或系统增强co2固定。反应方案在串联的单独反应器中被分成两个过程。第一反应旨在以固体碳形式捕获co2，而另一反应用于将co2转化为合成气。本发明主题提供了一种用于co2固定的系统方法。[0082]在双反应器设置的第一反应器中，在自热低温条件(《773.15k)下可存在co2至碳的显著转化。随后将固体碳从系统(第一反应器)的移除通过以热力学方式推动反应向前进行使第二反应器中co2至合成气的转化增强。因而，碳从系统中移除，由co2生命周期评估(lca)的观点来看这非常有益。[0083]在第一反应器中的反应之后，将固体碳过滤。将剩余产物气体进料至主要产生高质量合成气的更高温度的第二反应器(组合重整器)。操作第二反应器的结果的热力学分析表明不存在碳形成。与常规重整器设置相比，这驱使反应以低得多的能量需求(少约50kj)并且以相对更低的温度进行。还观察到合成气产率比的大幅增加，这不仅有益于费-托合成(需要约2:1的h2:co比率)中的合成气制备，而且有益于氢气制备(其需要高h2:co比率)。[0084]除得到更高h2:co比率的优点外，还在低得多的操作温度下观察到甲烷和二氧化碳转化率的显著增加。如果使用常规重整设置，那么将仅在更高的温度(几乎250℃)下获得此类效果。移除第一重整器中的碳的优点帮助显著降低第二反应器中的操作温度。因而，对于在零碳沉积情况下得到类似水准的甲烷和二氧化碳转化率，与在更高温度下操作的常规单反应器设置相比，cargen工艺具有高得多的能量效率。[0085]除得到更高h2:co比率的优点外，还在低得多的操作温度下观察到甲烷和二氧化碳转化率的显著增加。如果使用常规重整设置，那么将仅在更高的温度(几乎250℃)下获得此类效果。移除第一重整器中的碳的优点帮助显著降低第二反应器中的操作温度。因而，对于在零碳沉积情况下得到类似水准的甲烷和二氧化碳转化率，与在更高温度下操作的常规单反应器设置相比，本发明主题具有高得多的能量效率。[0086]在本发明工艺中，通过将甲烷和/或氧气和/或蒸气一起或单独共进料至第一反应器，二氧化碳在第一反应器中部分被利用，从而仅产生固体碳作为产物。对cargen反应器的操作条件加以选择，使得其促进产生固体碳而不促进产生合成气。因此，第二反应器(改良的重整反应器)的目标为从离开cargen反应器的原料气体(主要为未转化的甲烷、二氧化碳、蒸气等)产生合成气。[0087]由能量利用率和效率的观点来看，cargen工艺产生了一种有助于在两个单独反应器中产生单一产物的环境。另外，本发明方法可在第一反应器(cargen)中使用相对廉价的催化剂(例如天然存在的矿物质，诸如灰质白云岩、煤等)来帮助改善碳形成。由于来自第一反应器的二氧化碳浓度显著降低，第二反应器的碳形成倾向几乎消除。因此，开辟了将昂贵、高稳定性以及高抗性催化剂在流上使用更长的操作运行时间的途径。[0088]另外，由于在两个不同反应器中将操作条件分开的独特方法，cargen工艺提供分开处置两种产物的独特机会。举例来说，当第一反应器(cargen)处于维护中时，第二反应器(其主要为无碳形成的)不需要经历维护。在此类情况期间，可平行增加超过一个cargen反应器以确保连续操作。[0089]另外，第一反应器和第二反应器中的催化剂移除方法会是不同的，因为第二反应器可能使用更昂贵的催化剂并且不需要许多个维护周期，但可能更频繁地经历再生。另一方面，第一反应器可能需要许多个维护周期以及不太频繁的催化剂再生。催化剂处置方法和用于单独制备两种产物的操作条件的差异使得cargen工艺当与常规系统和方法相比时是独特的。[0090]剩余反应气体混合物可用于单独第二反应器中的重整反应中以便执行干法重整反应，同时弃去cargen中的牺牲表面(催化剂)。[0091]在分批方法中可将廉价或牺牲的催化剂材料弃去，同时加载新的材料。可在使用来自以并行模式操作的单独再生器的再生催化剂的同时将cargen用于碳捕获。可单独对牺牲表面(催化剂)进行处理以至少部分回收催化剂，同时移除固体(包括碳和牺牲的材料)。[0092]cargen可任选在不使用额外蒸气的基础上进行操作，因为添加蒸气既增加能量需求又减少焦炭形成。然而，可将蒸气添加至第二重整器中(也称为以组合干法/蒸气重整形式操作)以增加甲烷转化率。[0093]将氧气添加至cargen和/或组合重整器两者改善碳捕获性能，因为它使cargen中的碳形成增加并且使双反应器设置的总能量需求降低。[0094]从cargen移除碳(以机械方式或使用用过的催化剂)推动第二反应器(组合重整器)中的重整反应向前进行，并且因此随后使总的co2和甲烷至合成气的转化显著增加。[0095]可将蒸气添加至第二反应器中以产生用于产生氢气的富氢合成气。第二反应器中使用蒸气使系统中的氢气显著增加。[0096]来自第二反应器的产物气体混合物可至少用作用于产生氢气的原料，用作用于费-托合成反应的原料，以及用作在氢基燃料电池中用作能量来源的原料。反应气体可为加工厂炉中的输出产物并且可为烟道气和/或二氧化碳与未反应的甲烷的组合。[0097]通过使用氧气作为添加剂用于部分燃烧(或氧化)作为能量来源可在自热条件下操作cargen反应器。自热低温(773k以下)与零碳信用额度相关，并且因此在来自加工厂的生命周期的co2的固定中具有更大影响。cargen反应器可在低温和低/高压条件下操作，而第二反应器可在高温和低/高压条件下操作。[0098]第一反应器(cargen反应器)包含用于接受甲烷、二氧化碳以及至少一种或多种氧化剂(氧气等)的机械外壳设施。第一反应器还可包含启动用于碳捕获的牺牲催化材料(新批料或再生批料)的移除和再加载的外壳/机械装置。可根据成本效益分析将牺牲催化剂材料上所捕获的碳部分或完全回收。[0099]可在两个反应器之间并入预处理过程，所述预处理过程包含加热、旋风分离以及在第二组合重整器中混合另外的氧化剂(氧气或蒸气或两者与离开cargen的气体)。在此类过程中，所选的催化剂对于第二反应器中的组合重整反应来说是相容的。[0100]两个反应器之间第一反应器中压力高并且第二反应器中压力较低的压力摆动可显著影响整个系统中的碳形成和能量需求。两个反应器之间第一反应器中压力较低并且第二反应器中压力较高的压力摆动使净能量需求显著降低，但降低总co2转化率％。[0101]在不将蒸气添加至两个反应器的情况下，第一反应器可在自热条件下(通过添加纯氧以及co2和甲烷)在高于第二反应器的压力下操作。然而，如果需要(对于氢气制备等)，那么可仅为增加产物合成气的氢气含量而添加蒸气。[0102]反应器之间的压力摆动可通过使用扩展器单元来实现，所述扩展器单元降低压力，同时得到可在工厂别处使用的高质量轴功。反应器之间的压力摆动还可通过使用涡轮发电机单元来实现，所述涡轮发电机单元降低压力，同时得到可在工厂别处使用的高质量轴功。[0103]可通过至少一个额外的齿轮组在维护和操作的循环期间来回切换以连续操作进行二氧化碳捕获过程。[0104]可通过使用任何潜在挥发性有机化合物(例如乙醇、甲醇、甘油等)替代甲烷或任何此类组合进行再生过程。[0105]此外，可利用配置cargen反应器以二氧化碳固定的形式从cargen工艺产生单独碳质化合物。这可与用于印刷机的黑色油墨的工业生产有关，并且与可用于制造不同等级的铸铁/钢或电池的不同等级的石墨的工业生产有关。[0106]此外，与现有技术相比，再生过程的能量利用率可为极其低的(几乎50％)。cargen工艺还具有高效率的益处，因为cargen工艺具有每通过一次反应器转化超过65％co2的能力。[0107]所公开的催化剂可包含可能是负载型或非负载型的过渡金属。制备方法涉及在标准球磨设备中将过渡金属的氧化物与合适的载体或不与载体混合，以产生过渡金属氧化物与载体的精细且均质的固体混合物。[0108]所公开的催化剂为反应提供表面，在所述反应中包含甲烷、co2、h2o及/或o2等的反应气体可发生反应。此催化剂的特定功效是针对从温室气体产生高质量碳材料的cargen工艺。此工艺可在工业上有用，因为它呈现一种用于大量制备用于cargen工艺的催化剂的廉价并且可规模化的方法。[0109]cargen工艺为co2转化
技术领域：
：中的一种独特技术。此催化剂特别适用于cargen工艺。本公开中所呈现的催化剂以经由cargen工艺从反应气体形成碳为目标。[0110]在一些实施方案中，此催化剂可如下制备：[0111]1.制备或获得过渡金属氧化物和合适的载体；[0112]2.将所述过渡金属氧化物与所述载体以合适的比率混合，其中所述过渡金属氧化物占总批料重量的0％至100％；[0113]3.使用标准球磨工艺将所述过渡金属氧化物与所述载体混合合适的时间，所述合适的时间根据正在制备的批料的总重量进行优化；[0114]4.所述球磨工艺中所用的球数目可以如下方式进行设置，使得所述球数目与以克计的催化剂重量的比率可为约10:1，并且还可按所述工艺的需要使用在1:1至100:1范围内的可变比率；[0115]5.可使用合适的还原气体(诸如氢气)对负载型催化剂的最终混合物进行还原，并且用于cargen工艺中以便从温室气体产生高质量碳材料。[0116]这些步骤不需要遵循准确顺序并且可互换。此工艺为高度可规模化的并且可以商业规模使用标准球磨工艺容易地实施。[0117]本发明人进行了催化剂制备的可控实验并且在cargen规定条件下运行实验。[0118]在非限制性实例中，本发明人使用上文所描述的程序制备了由氧化铝负载的20重量％氧化镍催化剂。在使用5mm直径不锈钢球的球磨设备中制备催化剂。产生了总共2g催化剂，针对所述催化剂使用此类球制备混合物。进行1小时球磨，并且然后对所得催化剂进行材料表征。[0119]本发明人还进行了新鲜催化剂的以下材料表征以确定此催化剂的特征：[0120]1.进行xrd分析以确定催化剂的晶体结构。如由xrd曲线中存在尖峰所指示，它揭示了氧化镍和氧化铝的存在。[0121]2.进行布鲁诺尔-埃米特-泰勒(brunnaueremmetandteller，bet)表面积分析以确定催化剂的表面积。它表明催化剂具有101m2/g的可用总表面积。这表明此方法产生极其高表面积的催化剂。[0122]3.确定催化剂的bjh孔容，并且结果表明孔容为每克催化剂至少0.1cm3。[0123]4.进行程序升温还原(tpr)分析以测试催化剂材料的还原性峰。当标准化学吸附设备中在氢气流动下在放置于u形管中的催化剂样品上温度逐渐升高时，生成tpr曲线。所生成的tpr曲线具有镍材料的特征，这还表明所述活性材料容易还原并且对应于纯镍。[0124]本发明人还进行了以下概念论证实验，所述实验表明此催化剂起作用：[0125]1.使用标准热重分析仪(tga)设备来进行概念论证分析。根据设备坩埚盘上发生的反应来分析重量增加曲线。[0126]2.使以cargen工艺规定的比率包含甲烷、二氧化碳以及氧气的反应气体在550℃温度下穿过tga设备并且监测设备坩埚盘上的重量增加。[0127]3.与重量增加一起，本发明人还使用标准残余气体分析仪(rga)设备监测逸出的气体以及它们的浓度。rga数据表明，逸出的气体包含氢气、一氧化碳、水以及未反应的气体。这表明发生了反应，并且重量增加是由于碳形成。[0128]此实验后，本发明人对用过的催化剂材料进行了以下表征研究：[0129]1.进行sem以鉴定实验期间所形成的材料的结构和类型。碳纳米管经观测具有直径几纳米到数百纳米的不同直径。另外，纳米管的长度在几纳米到微米范围内，这清楚地指示形成碳纳米管。[0130]2.进行能量扩散x射线(edx)分析，以测试材料表面和其重量浓度。edx曲线表明表面仅包含碳、镍以及氧化铝粒子，这清楚地表明在cargen工艺中形成了碳材料。[0131]实施例[0132]实施例1：球磨cargen催化剂合成[0133]i)使用常规技术制备了尺寸在50至500μm范围内的氧化镍粒子，所述常规技术可包括硝酸镍焙烧等。[0134]ii)将可购自任何标准催化剂供应商(sasolpurolox、alphaaesar、sigmaaldrich等)的氧化铝载体与氧化镍粒子以用于产生20％ni/al2o3的比率混合。[0135]如果需要制备1g的催化剂，那么将0.253g的nio与0.8g的al2o3混合。额外0.053g的nio是因为呈nio形式的氧的存在，因为我们的最终目标是要产生ni而不是nio。[0136]iii)将催化剂混合物和球加载于球磨容器中。在此实验中，使用retsch(r)cryomill设备。此实验中设置的参数如下：转速：50hz，250rpm，样品重量(g):球数目比率＝1:10，球质量＝0.5g，研磨时间：1小时。[0137]iv)在1小时的研磨时间之后，将催化剂混合物在400℃温度下焙烧4小时以移除水分和可能存在于催化剂混合物中的任何其他挥发性化合物。在焙烧时，将马弗炉设定为以5℃/min的渐变速率达到400℃的目标，然后使其保持240分钟，然后缓慢地逐渐降至室温。[0138]v)焙烧之后，以300μm尺寸范围对样品进行筛分。观测到所有粒子均穿过筛子，表明平均粒度在300μm尺寸以下。[0139]实施例2：热重分析(tga)实验：[0140]进行tga分析以进行cargen工艺的重量增加测试和概念论证研究。在此分析中，使用的tga/sdtq600设备。[0141]i)取20mg新鲜焙烧的催化剂批料并且放置于tga设备的样品氧化铝坩埚中。使相同重量的空参考氧化铝坩埚保持在坩埚的第二称重盘上以消除实验期间由温度增加引起的任何重量波动。[0142]ii)接下来，扣除称重盘的皮重以记录零重量值。起始还原方案，所述还原方案包含以下步骤：[0143]a)在150℃温度下干燥2小时；[0144]b)使温度以5℃/min的速率逐渐升高至800℃温度的目标温度，然后保持2小时。还原完成之后，使tga温度逐渐降至550℃，这是所需的cargen反应温度。[0145]c)将包含比率分别为0.1/0.6/1的o2、co2以及ch4的cargen反应气体进料至tga反应器以起始反应。此实验的重量增加曲线在图2中示出。[0146]实施例3：表征[0147]i)新鲜催化剂物理吸附：新鲜催化剂样品的物理吸附数据获自标准tri-stariimicromeritics仪器。表1报道了bet表面积和巴瑞特-乔伊纳-哈伦达(barrett-joyner-halenda，bjh)孔容的数据，而吸附/脱附等温线线性图在图3中提供。[0148]新鲜催化剂展现存在hi型滞后回线的iv型等温线。bet结果表明，催化剂粒子为中孔的并且本质上为尺寸和形状均匀的球形。[0149]表1新鲜的新颖cargen催化剂的物理吸附数据[0150][0151]ii)新鲜催化剂化学吸附：为找到对新鲜制备的催化剂最合适的还原温度条件，在标准autochem-iimicromeritics化学吸附设备中进行程序升温还原(tpr)实验。根据导热率变化信号的tpr图呈现于图4中。可观测到在498℃的温度下形成强tcd峰，表明在超过498℃的温度下材料为可还原的。使用h2-tpr实验中的氢气消耗来计算催化剂的还原性。发现在stp下实际h2摄入为每克催化剂2287微摩尔。根据理论计算，发现在stp下催化剂的h2摄入为每克催化剂3412微摩尔。因此，催化剂的还原程度为67％。还值得注意的是，如许多文献中所报道，负载于γ-al2o3上的ni展现在350-900℃之间的两种独特还原温度14,18。这是由于以下事实，强金属载体相互作用使团块ni2o3的还原温度增加，并且还因与载体的强相互作用使难以还原的nio的形成增加。在本发明催化剂中，仅在498℃附近观测到ni的一个还原峰，这指示形成旨在用于cnt端部生长机制的弱载体金属相互作用(smi)。tpr结果进一步表明，催化剂因此形成蛋壳型结构14。[0152]iii)xrd研究：使用具有cu(kα)辐射(40kv/40ma)的rigakuultimaiv衍射仪对新鲜和还原样品进行xrd分析。两种样品均单独加载，并且在20-110°的2θ范围内进行记录，步长为0.02°或间隔2s。图5呈现新鲜样品与还原样品的堆叠xrd图。可清楚地看出，新鲜样品中的所有峰都是关于nio和al2o3催化剂，而在还原样品中，如通过峰位移所注意到，其中大多数已转化为ni。使用谢乐公式(scherrerequation)计算新鲜及还原催化剂样品在ni(012)和ni(111)平面的微晶尺寸。在用h2还原后观测到ni0粒子的轻度(1.5x)烧结，因为还原样品的微晶尺寸从新鲜样品的21.4nm增加至35nm。归因于聚并的烧结为已确定的现象，其使得ni0微晶在载体表面因更高温度的还原而迁移，并且形成更大尺寸的微晶。ni0的聚并为放热反应，这也促进微晶的烧结。[0153]iv)显微术评估：为验证碳以及特别是mwcnt的形成，在sem和tem下对来自tga分析的用过的催化剂进行分析。图6和图7分别呈现从sem和tem显微术研究选择的图像中的一些。sem与tem显微术结果表明形成mwcnt，直径在高达100nm范围内，并且长度在微米范围内。[0154]概括地说，将cargen反应催化剂与它的制备程序一起呈现。本发明中公开以下内容：[0155]一种镍基催化剂，所述镍基催化剂用于cargen反应器中。[0156]镍基催化剂可为负载型或非负载型催化剂。[0157]载体材料可包含氧化铝、氧化钛、二氧化硅、沸石、碳或可用于cargen反应的任何其他合适的载体材料。[0158]镍基催化剂包含至少1重量％的镍至100重量％的镍。[0159]载体材料可为活性炭、碳纳米管或碳纳米纤维，所述材料可单独于cargen工艺本身产生。[0160]碳载体材料可商购获得，但纯度为至少90％。[0161]可使用球磨设备将催化剂与载体混合。[0162]球磨设备还使催化剂的表面积增加，同时使其粒度降低。[0163]球磨设备可为实验室规格设备或小试规模或中试规模或工业规模。所有规模提供类似质量的催化剂材料。[0164]由上述球磨设备产生的催化剂可以实验室规模、小试规模以及工业规模产生。[0165]上文所提到的所有特征也可适用于使用viii族金属如fe、ni或co以及它们的组合来制备用于cargen的其他催化剂。[0166]上述催化剂材料可使用其他负载材料制备，包括但不限于sio2、tio2、al2o3、mgo、zro2、ceo2、沸石、金属有机框架(mof)、无机粘土、碳酸盐、碳纳米管等。[0167]如上文所描述的用于cargen的催化剂材料可形成类似如mwcnt生长可能需要的弱smi的蛋壳型结构。然而，催化剂材料可不特定地限于蛋壳型结构。[0168]来自以上催化剂材料的mwcnt的直径可在高达100nm范围内。然而，mwcnt中的一些也可形成100nm以上的尺寸。[0169]如本文和权利要求书中所用，除非上下文另外明确指示，否则词语的单数形式包括复数。因此，提到“一种”、“一个”以及“所述”通常包括相应术语的复数。举例来说，提到“一种成分”或“一种方法”包括多种此类“成分”或“方法”。“x和/或y”的情形中所用的术语“和/或”应解释为“x”或“y”或“x和y”。[0170]类似地，词语“包含”应解释为包括地而非排他地。同样地，术语“包括”和“或”应全部理解为包括性的，除非由上下文明确禁止此类结构。然而，由本公开提供的实施方案可缺少本文未具体公开的任一元素。因此，公开使用术语“包含”确定的实施方案也是公开“基本上由所公开的组分组成”以及“由所公开的组分组成”的实施方案。在本文中使用时，术语“实例”特别是在随后列举诸多项时，仅为示例性和说明性的，并且不应被认为是排他的或全面的。除非另外明确指示，否则本文所公开的任何实施方案均可与本文所公开的任何其他实施方案组合。[0171]应了解，对本领域技术人员来说，对本文所描述的当前优选实施方案的各种改变和修改是显而易见的。在不背离本发明主题的精神和范围并且不减少其预期优点的情况下，可进行此类改变和修改。因此，此类改变和修改预期由权利要求书涵盖。[0172]引用的参考文献：[0173]1.elbashirno,challiwalams,senguptad,el-halwagimm.用于碳和合成气生产的系统和方法(systemandmethodforcarbonandsyngasproduction).propertywi,organization,eds.2018.[0174]2.pakhared,spiveyj.在贵金属催化剂上对甲烷进行干式(co2)重整的综述(areviewofdry(co2)reformingofmethaneovernoblemetalcatalysts).chemsocrev.2014；43(22):7813-7837.doi:10.1039/c3cs60395d[0175]3.chatlaa,ghourimm,elbashirno.用于甲烷的co2重整的高稳定性铜镍合金催化剂：理论指导的实验验证催化剂设计(highlystablecopper-nickelalloyedcatalystforco2reformingofmethane:theoryguidedexperimentalvalidationcatalystdesign).2019.[0176]4.tavaresmt,alstrupi,bernardoca,rostrup-nielsenjr.二氧化硅负载的镍和镍铜催化剂在co+h2混合物中的碳形成和co甲烷化(carbonformationandcomethanationonsilica-supportednickelandnickel-coppercatalystsinco+h2mixtures).jcatal.1996；158(2):402-410.[0177]5.snoeckj-w,fromentgf,fowlesm.镍催化剂上甲烷裂解形成碳丝的动力学研究(kineticstudyofthecarbonfilamentformationbymethanecrackingonanickelcatalyst).jcatal.1997；169(1):250-262.[0178]6.gilia,schlickerl,bekheetmf等.在5％ni/mno催化剂上将表面碳作为甲烷干法重整为合成气的反应中间体(surfacecarbonasareactiveintermediateindryreformingofmethanetosyngasona5％ni/mnocatalyst).acscatal.2018；8(9):8739-8750.[0179]7.challiwalam,afzals,choudhuryha,senguptad,el-halwagim,elbashirno.用于增强甲烷干法重整技术的co2利用替代途径(alternativepathwaysforco2utilizationforenhancedmethanedryreformingtechnology).发表于:advancesincarbonmanagementtechnologies.；2019.[0180]8.amelinckxs,zhangxb,bernaertsd,zhangxf,ivanovv,nagyjb.催化生长螺旋形石墨纳米管的形成机制(aformationmechanismforcatalyticallygrownhelix-shapedgraphitenanotubes).science(80-).1994；265(5172):635-639.[0181]9.dupuisa-c.碳纳米管ccvd中的催化剂——综述(thecatalystintheccvdofcarbonnanotubes—areview).progmatersci.2005；50(8):929-961.[0182]10.yeohw-m,leek-y,chais-p,leek-t,mbhamedar.通过甲烷催化分解有效合成碳纳米管：煅烧温度对co-mo/mgo催化剂金属-载体相互作用的影响(effectivesynthesisofcarbonnanotubesviacatalyticdecompositionofmethane:influenceofcalcinationtemperatureonmetal-supportinteractionofco-mo/mgocatalyst).jphyschemsolids.2013；74(11):1553-1559.[0183]11.cheungcl,kurtza,parkh,liebercm.碳纳米管的直径控制合成(diameter-controlledsynthesisofcarbonnanotubes).jphyschemb.2002；106(10):2429-2433.[0184]12.kumarm,andoy.控制沸石载体上由樟脑生长的碳纳米管的直径分布(controllingthediameterdistributionofcarbonnanotubesgrownfromcamphoronazeolitesupport).carbonny.2005；43(3):533-540.[0185]13.huhy,greenmlh,kimyh,leejy,leecj.使用钴纳米粒子作为催化剂控制碳纳米管的生长(controlofcarbonnanotubegrowthusingcobaltnanoparticlesascatalyst).applsurfsci.2005；249(1-4):145-150.[0186]14.lum,fatahn,khodakovay.用于费托合成的氧化铝负载的钴催化剂的无溶剂合成(solvent-freesynthesisofaluminasupportedcobaltcatalystsforfischer-tropschsynthesis).jenergychem.2016；25(6):1001-1007.[0187]15.bahrujih,esquiusjr,bowkerm,hutchingsg,armstrongrd,jonesw.无溶剂合成pdzn/tio2催化剂用于co2加氢制甲醇(solventfreesynthesisofpdzn/tio2catalystsforthehydrogenationofco2tomethanol).topcatal.2018；61(3-4):144-153.[0188]16.ahmedw,el-dinmrn,aboul-eneinaa,awadallahae.氧化铝载体的结构性质对用于甲烷分解制氢的ni/al2o3催化剂的催化性能的影响(effectoftexturalpropertiesofaluminasupportonthecatalyticperformanceofνi/αl2o3catalystsforhydrogenproductionviamethanedecomposition).jnatgasscieng.2015；25:359-366.[0189]17.bayatn,rezaeim,meshkanif.ni-fe/al2o3催化剂上的甲烷分解用于制备无cox氢气和碳纳米纤维(methanedecompositionoverni-fe/αl2o3catalystsforproductionofcox-freehydrogenandcarbonnanofiber).intjhydrogenenergy.2016；41(3):1574-1584.[0190]18.zhaoa,yingw,zhangh,mah,fangd.溶液燃烧法制备的ni-al2o3催化剂用于合成气甲烷化(ni-al2o3catalystspreparedbysolutioncombustionmethodforsyngasmethanation).catalcommun.2012；17:34-38.doi:10.1016/j.catcom.2011.10.010。当前第1页12当前第1页12
技术特征：1.一种制备用于碳生成反应器(cargen)工艺的催化剂的方法，所述方法包括研磨前体材料，其中所述催化剂为负载型或非负载型。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述前体材料包含fe、ni、co、pt、ru、mo或镧系元素中的至少一者。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述前体材料包含氧化镍。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂由载体材料负载，所述载体材料包含氧化铝、氧化钛、二氧化硅、沸石、碳、sio2、tio2、al2o3、mgo、zro2、ceo2、沸石、金属有机框架(mof)、无机粘土、碳酸盐或碳纳米管中的至少一者。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂包含氧化铝。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述前体材料的量为所述前体材料与载体材料的总量的约20重量％。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述前体材料和载体材料在球磨设备中研磨。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述球磨设备包含约5mm直径的不锈钢球。9.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括将所述前体材料和载体材料研磨约1小时。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述前体材料用还原气体还原。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述还原气体包含氢气。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述球磨设备中球的数目与以克计的所述催化剂重量的比率为约1:1至约100:1。13.一种通过根据权利要求1所述的方法制备的在cargen反应器中使用的催化剂，其中所述催化剂包含镍基材料。14.根据权利要求13所述的催化剂，所述催化剂包含约1重量％至约100重量％的镍。15.根据权利要求13所述的催化剂，其中所述镍基材料由载体材料负载，所述载体材料包含氧化铝、氧化钛、二氧化硅、沸石或碳中的至少一者。16.根据权利要求15所述的催化剂，其中所述载体材料包含由cargen工艺产生的活性炭、碳纳米管或碳纳米纤维中的至少一者。17.根据权利要求16所述的催化剂，其中获得纯度为至少90％的所述载体材料。18.根据权利要求13所述的催化剂，所述催化剂具有类似弱载体金属相互作用(smi)的蛋壳型结构。19.根据权利要求13所述的催化剂，其中所述催化剂具有大于10m2/g的总表面积。20.根据权利要求13所述的催化剂，其中所述催化剂具有至少0.1cm3/g的孔容。21.一种将通过根据权利要求1所述的方法制备的催化剂用于cargen工艺的方法。22.根据权利要求21所述的方法，所述方法包括产生mwcnt。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述mwcnt具有高达100nm的直径。
技术总结本发明公开了高转化率和高碳产率CARGEN催化剂和其制备方法。所述催化剂包含可能是负载型或非负载型的过渡金属。所述制备方法涉及将金属材料与或不与载体一起在标准球磨设备中混合以产生过渡金属氧化物与载体的精细且均质的固体混合物。所述催化剂用于CARGEN系统中。中。
技术研发人员：尼米尔
受保护的技术使用者：卡塔尔科学教育与社会发展基金会
技术研发日：2020.10.09
技术公布日：2022/11/1
