制备一氧化碳转移反应催化剂的方法
一种制备用于一氧化碳转移反应(一氧化碳和蒸汽反应并且转换成二氧化碳和氢气的反应)的催化剂方法,所述的催化剂含有Pt作为主要活性组分,其特征在于,所述的方法使用包含孔隙度为0.25ml/g或以上和填充密度为1g/ml或以下的金属氧化物或复合金属氧化物的载体,且将不含卤素和硫的Pt化合物用作将要负载Pt的水溶性前体,和一种通过该方法制备的催化剂。该催化剂易于活化,更少受到重复操作停止和启动或氧气结合的不利影响,并且允许长期地稳定使用。
发明背景1.发明领域本发明涉及一种除去重整气中一氧化碳的催化剂,该重整气包含主要成分氢气和一氧化碳,并用作燃料电池等的燃料。2.现有技术描述通过重整烃或醇得到的重整气用作燃料电池等的氢源。在固体聚合物类型燃料电池于100℃或以下的低温下运行的情况下,在电池中用作电极的铂催化剂被重整气中含有的一氧化碳损坏。一旦发生该铂催化剂的损坏,就减缓了氢气参与的反应,且极大削弱了电池的发电效率。因此,必须事先将一氧化碳的含量降低到100ppm或100ppm以下,优选降低到10ppm或以下。
通常通过催化转移反应,即一氧化碳与蒸汽反应生成二氧化碳和氢气,将一氧化碳的含量降低到几千ppm至1%。此步骤之后,通过在一种选择性氧化催化剂存在下与少量的空气进行部分氧化,将一氧化碳含量降低到对燃料电池无害的约几个ppm的水平。在这种情况下,为了充分除去一氧化碳,必须保持氧气含量比一氧化碳含量高1至3倍,然而,其伴随着在一定程度上由氧气含量决定的氢气氧化的进行。因为待通过转移反应用来生产氢气的一氧化碳被不浪费地氧化了,所以大大降低了能效率。因此必须充分降低转移反应的一氧化碳的含量。
这些问题可以通过使用贵金属催化剂,例如铂,例如由日本专利公开2000-178007和日本专利3215680所公开的,得到有效解决。然而,这些催化剂在低温下表现出的活性不够,且对其工业化类型的研究和有关它们有效性的报道很少。而且,它们是不切实际的,部分原因在于倾向于会增加成本的催化剂每单位体积高含量的铂。