本发明属于催化剂制备，具体涉及一种用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着经济的快速发展和世界人口的持续增长，全球能源和环境问题日益严重，对能源的利用和结构调整已是世界各国关注的焦点。甲烷(ch4)作为天然气的主要成分，在能源消耗中的占比越来越高，如何对其进行高效开发和利用已经成为目前研究的热点问题。同时，化石燃料的消耗产生了大量的二氧化碳(co2)等温室气体，日趋明显的温室效应更是严重影响全球的生态环境。
2、甲烷-二氧化碳干重整反应(drm)是一条极具环境和经济价值的反应路径，可以将ch4和co2转化为合成气，这不仅拓宽了ch4的利用渠道，还消耗了两种温室气体，并且产生的合成气中氢气(h2)和一氧化碳(co)比例接近1:1，可以直接用于生产高价值的化学品。而drm反应是一个吸热反应，需要在高温下进行，采用催化剂可以显著降低drm的反应温度。其中，贵金属催化剂对drm反应具备优异的催化活性和稳定性，但高昂的价格限制了其大规模应用。过渡金属镍(ni)具有与贵金属催化剂相媲美的催化活性，并且价格低廉，因此在drm反应中得到了广泛关注，但其在高温反应条件下存在严重的烧结和积碳失活等问题，影响催化过程的稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术中drm反应镍基催化剂在高温反应条件下存在严重的烧结和积碳失活的问题，本发明提供一种用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂，该催化剂通过中空球状结构的mgalnbo作为ni的载体，能够营造丰富的碱性位点、空间限域效应以及强的金属-载体相互作用，提高催化剂对甲烷-二氧化碳干重整反应的催化活性，且通过对载体进行磷化处理，能够进一步缓解ni纳米颗粒负载于载体后易产生的积碳失活现象，使得该催化具有高催化活性和良好的稳定性。
2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：采用水热法制备mgalnbo载体；
4、s2：将mgalnbo载体加入至磷酸氢二铵的水溶液中，在160~190℃下水热处理8~10h，干燥后得到p改性的mgalnbo载体；
5、s3：六水硝酸镍溶解于聚乙烯醇和去离子水的混合液中，形成浸渍液；
6、s4：将p改性的mgalnbo载体置于浸渍液中，在室温下陈化4~6 h，干燥后置于马弗炉中，在750~800℃的温度下焙烧3~4h。
7、进一步的，mgalnbo载体的制备方法包括如下步骤：
8、(1) 将聚乙烯吡咯烷酮、尿素、柠檬酸溶于去离子水和乙醇的混合液中，搅拌均匀1~2h得到混合溶液；
9、(2) 在磁力搅拌下，将硝酸铝、硝酸镁和草酸铌加入到混合溶液中，搅拌2~3h得到悬浮液；
10、(3) 将悬浮液转移至水热反应釜中，并在160~165℃的温度下保热7~8 h后自然冷却至室温，过滤、洗涤，并于60~70℃烘箱中干燥10~12 h得到固体产物；
11、(4) 将固体产物置于马弗炉中以2~5℃/min的升温速率在700~800℃的温度下焙烧3~3.5h，得到的物质即为mgalnbo载体。
12、更进一步的，聚乙烯吡咯烷酮、尿素、柠檬、去离子水和乙醇的添加比为0.3~0.4g:0.6~0.7g:0.2~0.3g:20~30ml:10~15ml。
13、更进一步的，硝酸铝、硝酸镁、草酸铌、混合溶液的添加比为0.0075~0.01mol:0.015mol:0.005mol:30ml。
14、进一步的，步骤s2中，磷酸氢二铵的水溶液的浓度为0.02~0.03g/ml。
15、进一步的，步骤s3中，六水硝酸镍、聚乙烯醇、去离子水的添加比为0.005~0.015mol:5~8ml:30ml。
16、进一步的，步骤s4中，p改性的载体与浸渍液的添加比为2~5g:20~30ml。
17、进一步的，步骤s4中，在70~80℃的烘箱中干燥12~24h。
18、进一步的，步骤s4中，以1~2℃/min的升温速率在马弗炉中焙烧。
19、本发明第二方面提供一种上述的制备方法得到的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂。
20、上述本发明的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
21、本发明通过水热法合成中空球状结构的mgalnbo载体，该载体具有丰富的碱性位点、空间限域效应以及强的金属-载体相互作用，提高ni催化剂对甲烷-二氧化碳干重整反应的催化活性，而通过对该载体进行磷化处理，则能够进一步缓解ni纳米颗粒负载于载体后易产生的积碳失活现象，同时，载体磷化处理后再负载ni颗粒，载体和活性ni颗粒之间会产生ni3p、nbopo4相，使得催化活性更高，催化效果更好。
1.一种用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：mgalnbo载体的制备方法包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮、尿素、柠檬、去离子水和乙醇的添加比为0.3~0.4g:0.6~0.7g:0.2~0.3g:20~30ml:10~15ml。
4.如权利要求2所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：硝酸铝、硝酸镁、草酸铌、混合溶液的添加比为0.0075~0.01mol:0.015mol:0.005mol:30ml。
5.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，磷酸氢二铵的水溶液的浓度为0.02~0.03g/ml。
6.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s3中，六水硝酸镍、聚乙烯醇、去离子水的添加比为0.005~0.015mol:5~8ml:30ml。
7.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s4中，p改性的载体与浸渍液的添加比为2~5g:20~30ml。
8.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s4中，在70~80℃的烘箱中干燥12~24h。
9.如权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤s4中，以1~2℃/min的升温速率在马弗炉中焙烧。
10.权利要求1~9任一项所述的制备方法得到的用于甲烷-二氧化碳干重整反应的镍基催化剂。
