用于CO氧化反应的负载型催化剂及其制备方法与应用

摘要

本申请涉及用于CO氧化反应的负载型催化剂及其制备方法与应用，该催化剂包括载体，以及负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括第一金属组分和第二金属组分，其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:1至1:5。本申请的催化剂可以直接用于甲醇水蒸气重整气中的CO处理，重整气处理量达到20L/min，PROX反应适宜温度范围较宽(100～180℃)，还可以以空气为氧化剂，O2/CO耐受范围较宽(摩尔比0.5～4.0)。

权利要求

1.一种用于CO氧化反应的负载型催化剂，其特征在于：包括载体，

负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括第一金属组分和第二金属组分，其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:1至1:5；

所述活性组分包括第一金属组分与第二金属组分的合金组分以及第二金属组分的氧化物组分；

所述负载型催化剂的制备方法包括以下步骤：

提供催化剂浆料，所述催化剂浆料包括活性金属化合物、分散剂、粘结剂和还原剂；

其中，所述活性金属化合物包括第一金属组分的化合物和第二金属组分的化合物，其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

将所述催化剂浆料负载在催化剂载体上，焙烧，得到所述负载型催化剂；

还原剂的摩尔数与第一金属组分和第二金属组分的总摩尔数之比为5‑50:1；

所述还原剂选自硼氢化物。

2.根据权利要求1所述的负载型催化剂，其特征在于：第一金属组分选自Pt，第二金属组分选自Fe，所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:2。

3.根据权利要求1所述的负载型催化剂，其特征在于：所述载体为蜂窝载体。

4.一种如权利要求1 3任一项所述的用于CO氧化反应的负载型催化剂的制备方法，其~特征在于：

包括提供催化剂浆料，所述催化剂浆料包括活性金属化合物、分散剂、粘结剂和还原剂；

其中，所述活性金属化合物包括第一金属组分的化合物和第二金属组分的化合物，其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

将所述催化剂浆料负载在催化剂载体上，焙烧，得到所述负载型催化剂；

还原剂的摩尔数与第一金属组分和第二金属组分的总摩尔数之比为5‑50:1；

所述还原剂选自硼氢化物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：活性金属化合物包括第一金属组分的可溶性化合物和第二金属组分的可溶性化合物，分散剂包括表面活性剂，粘结剂选自硅溶胶或铝溶胶。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：以粘结剂中氧化硅或氧化铝的量计，第一金属组分的可溶性化合物中以第一金属组分计的量为0.1‑5.0wt%；第二金属组分的可溶性化合物中以第二金属组分计的量为0.1‑10.0wt%；分散剂的量为1‑10wt%。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：以粘结剂中氧化硅或氧化铝的量计，第一金属组分的可溶性化合物中以第一金属组分计的量为1.0‑3.0wt%。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：第二金属组分的可溶性化合物中以第二金属组分计的量为1.0‑5.0wt%。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：分散剂的量为1.0‑5.0wt%。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：还原剂的摩尔数与第一金属组分和第二金属组分的总摩尔数之比为10‑30:1。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述载体选自蜂窝载体。

12.一种处理甲醇水蒸气重整气的方法，其特征在于：使所述甲醇水蒸气重整气在含氧气体存在下与权利要求1‑3中任一项所述的负载型催化剂或者权利要求4‑11中任一项所述的制备方法得到的负载型催化剂接触。

13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述含氧气体为空气，甲醇水蒸气重整气的流速为0.5 20 L/min，反应的温度为100 180℃。

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说明书

用于CO氧化反应的负载型催化剂及其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本申请涉及催化剂领域，特别是涉及用于CO氧化反应的负载型催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

[0002] 氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，已成为中国能源体系的重要组成部分，被纳入国家能源战略。氢气可用于质子交换膜燃料电池发电，在氢燃料电池汽车和便携式电源等场景有着广泛的应用前景。由甲醇水蒸气重整制氢是解决移动场合储氢难题的思路之一，但是在重整气中存在0.5～2％的CO会导致燃料电池Pt电极中毒。目前，质子膜燃料电池要求氢气中CO含量一般要低于10ppm，因此必须对氢气进行纯化。

[0003] 进行氢气纯化的方法有变压吸附法等。变压吸附法适合于大型制氢装置，设备复杂。钯膜分离法效果虽好，但是成本高昂。CO优先甲烷化所需要反应温度较高(～300℃)，且存在CO2竞争甲烷化反应，消耗较多氢气。CO优先氧化法(PROX)可灵活匹配制氢装置规模，成本较低，可在较宽的温度范围内实现CO的消除，被认为是小型移动式制氢设备氢气纯化的优选解决方案。

[0004] PROX催化剂一般以Pt、Au、Cu等活性金属为主，其中Au系催化剂低温(10～80℃)性能最佳；碱金属或金属氧化物促进型Pt族贵金属催化剂(如Pt、Ir、Ru等)在60～140℃之间可实现CO完全氧化，并且展现出一定的抗CO2和水干扰的能力。催化剂活性金属组成、载体(包括形貌、氧空穴等)、表界面结构以及制备方法均对PROX反应性能有显著影响。

[0005] CN101612581B报道将Pt和Ni负载在γ‑Al2O3上，再涂渍在大孔整体式α‑Al2O3上形成整体式催化剂，大孔尺寸为5～100μm，孔壁上介孔最可几孔直径为2.8～4.9nm，孔的壁厚为0.1～2.5μm，以氧气为氧化剂用于CO‑PROX反应。

[0006] CN101569860A报道了一种将Ru和碱金属盐浸渍在涂覆铝胶的堇青石载体上的整体式催化剂用于选择性氧化富氢气体中的CO，在60～110℃范围内CO消除效果较好，继续升高温度导致CO转化率下降。

[0007] CN101232942A公布了一种包含铂、铜、铁分步浸渍在颗粒、蜂窝、泡沫金属等载体的催化剂，应用于WGS逆反应可实现CO消除。

[0008] 但是，目前研究中一般采用人工配制的方式将一定比例的H2+O2+CO+CO2的混合气以N2为平衡气来模拟原料气，与实际的甲醇重整制氢体系有较大差别。本领域需要能够适用于甲醇重整气的催化剂。

发明内容

[0009] 本申请提供一种用于CO氧化反应的负载型催化剂，其包括：

[0010] 载体，

[0011] 负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括第一金属组分和第二金属组分，[0012] 其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

[0013] 所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:1至1:5。

[0014] 在一种实施方式中，第一金属组分选自Pt，第二金属组分选自Fe，所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:2。

[0015] 在一种实施方式中，所述活性组分包括第一金属组分与第二金属组分的合金组分以及第二金属组分的氧化物组分。

[0016] 在一种实施方式中，所述载体为蜂窝载体。

[0017] 本申请还提供用于CO氧化反应的负载型催化剂的制备方法，其包括：

[0018] 提供催化剂浆料，所述催化剂浆料包括活性金属化合物、分散剂、粘结剂和还原剂；

[0019] 其中，所述活性金属化合物包括第一金属组分的化合物和第二金属组分的化合物，

[0020] 其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

[0021] 将所述催化剂浆料负载在催化剂载体上，焙烧，得到所述负载型催化剂。

[0022] 在一种实施方式中，活性金属化合物包括第一金属组分的可溶性化合物和第二金属组分的可溶性化合物，

[0023] 分散剂包括表面活性剂，

[0024] 粘结剂选自硅溶胶或铝溶胶，

[0025] 还原剂选自硼氢化物。

[0026] 在一种实施方式中，以粘结剂中氧化硅或氧化铝的量计，第一金属组分的可溶性化合物中以第一金属组分计的量为0.1‑5.0wt％，优选1.0‑3.0wt％；第二金属组分的可溶性化合物中以第二金属组分计的量为0.1‑10.0wt％，优选1.0‑5.0wt％；分散剂的量为1‑10wt％，优选1.0‑5.0wt％。

[0027] 在一种实施方式中，还原剂的摩尔数与第一金属组分和第二金属组分的总摩尔数之比为5‑50:1，优选10‑30:1。

[0028] 在一种实施方式中，所述载体选自蜂窝载体。

[0029] 本申请还涉及本申请负载型催化剂在催化CO氧化反应中的应用，特别是在催化CO优先氧化反应中的应用。

[0030] 本申请还涉及一种处理甲醇水蒸气重整气的方法，包括使所述甲醇水蒸气重整气在含氧气体存在下与本申请的负载型催化剂接触。

[0031] 在一种实施方式中，所述含氧气体为空气，甲醇水蒸气重整气的流速为0.5～20L/min，反应的温度为100～180℃。

[0032] 本申请的催化剂可以直接用于甲醇水蒸气重整气中的CO处理，重整气处理量达到20L/min，PROX反应适宜温度范围较宽(100～180℃)，还可以以空气为氧化剂，O2/CO耐受范围较宽(摩尔比0.5～4.0)。

附图说明

[0033] 图1示出用于测试催化剂的PROX催化性能的结构示意图；

[0034] 图2示出实施例5得到的催化剂的寿命曲线。

具体实施方式

[0035] 下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

[0036] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0037] 此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0038] 本申请提供一种用于CO氧化反应的负载型催化剂，其包括：

[0039] 载体，

[0040] 负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括第一金属组分和第二金属组分，[0041] 其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合；

[0042] 所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:1至1:5。

[0043] 该负载型催化剂包括载体。该催化剂载体可以包括各种催化剂载体，例如分子筛载体、硅胶、活性氧化铝、活性炭等。在一种实施方式中，该催化剂载体是蜂窝载体，使用蜂窝载体可以降低使用过程中催化剂的反应压降，能够提高处理量。

[0044] 本申请的负载型催化剂包括负载在载体上的活性组分。该活性组分包括第一金属组分和第二金属组分，其中，第一金属组分选自Ru、Pd、Pt、Au及其组合，第二金属组分选自Fe、Ni、Co、Cu及其组合。在本申请中，所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:1至1:5，例如，可以为大于或等于1:1.5，或者大于或等于1:2，或者大于或等于1:3；或者，可以为小于或等于1:4.5，或者为小于或等于1:4。优选地，第一金属组分选自Pt，第二金属组分选自Fe，所述第一金属组分与第二金属组分的重量比为1:2。

[0045] 在本申请的催化剂中，第一金属组分可以与第二金属组分形成合金组分，而第二金属组分以其氧化物形式而存在于催化剂中。因此，活性组分包括第一金属组分与第二金属组分的合金组分以及第二金属组分的氧化物组分，这两种组分形式可以共存于本申请的催化剂中作为其活性组分。

[0046] 本申请催化剂的上述活性组分可以通过活性组分浆料而负载在载体上。在本申请中，该活性组分浆料包括活性金属化合物、分散剂、粘结剂和还原剂，可以如下制备：

[0047] 将将活性金属化合物溶于去离子水中，加入分散剂，搅拌均匀，再加入粘结剂；之后，加入还原剂，即可以得到该活性组分浆料。

[0048] 在本申请中，活性金属化合物包括第一金属组分的可溶性化合物，例如氯铂酸、氯金酸、三氯化钌、硝酸钯等。第二金属组分的可溶性化合物包括Fe、Ni、Co、Cu等的可溶性盐，例如硝酸盐、盐酸盐、硫酸盐等例如硝酸铁、硝酸铜等。

[0049] 分散剂包括表面活性剂，例如阳离子表面活性剂例如十六烷基三甲基溴化铵，非离子性表面活性剂例如聚乙二醇PEG，吐温‑20，聚乙烯醇PVA等。

[0050] 粘结剂包括硅溶胶或铝溶胶。这些硅溶胶或铝溶胶可以使用市售的硅溶胶或铝溶胶。以粘结剂中氧化硅或氧化铝的量计，第一金属组分的可溶性化合物中以第一金属组分计的量为0.1‑5.0wt％，优选1.0‑3.0wt％；第二金属组分的可溶性化合物中以第二金属组分计的量为0.1‑10.0wt％，优选1.0‑5.0wt％。以粘结剂中氧化硅或氧化铝的量计，分散剂的量为1‑10wt％，优选1.0‑5.0wt％。

[0051] 还原剂选自硼氢化物，例如硼氢化钠或硼氢化钾。还原剂的摩尔数与第一金属组分和第二金属组分的总摩尔数之比为5‑50:1，优选10‑30:1。在制备催化剂浆料的过程中，使用还原剂可以起到预还原作用，使第一金属元素和第二金属元素能够形成合金结构，并且可以使得所得到的催化剂在后续无需氢气还原处理即可用于PROX反应。

[0052] 将催化剂浆料负载在催化剂载体上，焙烧，即可以得到负载型催化剂。将催化剂浆料负载在催化剂载体上的方式可以采用浸渍法或者涂敷法。例如，可以将催化剂浆料涂覆到载体例如蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h。此操作可重复多次，可以提高活性组分负载量。在使用之前，可以对载体进行一定的处理，例如，可以将蜂窝载体在使用前用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干后待用。

[0053] 所用的载体可以是蜂窝载体，例如堇青石蜂窝载体，形状为圆柱形、方形、椭圆形，400～900蜂室/平方英寸(cpsi)，壁厚2～6mil。优选圆柱形，400cpsi，4mil。

[0054] 本申请得到的负载型催化剂具有催化CO氧化的活性，特别是，具有催化CO优先氧化反应的活性，因此，本申请还涉及该负载型催化剂在催化CO氧化或者催化CO优先氧化反应中的应用。

[0055] 本申请还涉及一种处理甲醇水蒸气重整气的方法，包括使所述甲醇水蒸气重整气在含氧气体存在下与本申请负载型催化剂接触。

[0056] 在一种实施方式中，该方法中的含氧气体可以为空气，反应的温度为100～180℃。甲醇水蒸气重整气是由甲醇和水在重整催化剂存在下得到的气体，其含有H2、CO2、少量CO以及未反应的H2O。

[0057] 本申请的负载型催化剂可直接用于甲醇水蒸气重整气中的CO处理，重整气处理量大，甲醇水蒸气重整气的流速为0.5～20L/min。PROX反应适宜温度范围较宽(100～180℃)，以空气为氧化剂可降低成本，O2/CO耐受范围较宽(摩尔比0.5～4.0)，经PROX消除后甲醇水蒸气重整气中CO最低浓度可达到4ppm，催化剂寿命长(>300h)。

[0058] 以下通过实施例进一步说明本申请。

[0059] I.负载型催化剂制备过程：

[0060] 1.催化剂浆料的制备过程：

[0061] 催化剂浆料包含活性金属的化合物(第一金属组分的化合物和第二金属组分的化合物)、分散剂(聚乙二醇PEG，吐温‑20，聚乙烯醇PVA，十六烷基三甲基溴化铵)、粘结剂(硅溶胶或铝溶胶)和还原剂(硼氢化钠或硼氢化钾)。

[0062] 以粘结剂中的氧化硅或氧化铝重量为100％计算，其中，第一金属组分负载量为0.1～5.0wt％，优选1.0～3.0wt％；第二金属组分负载量为0.1～10.0wt％，优选1.0～
5.0wt％；分散剂添加量为1～10wt％，优选1.0～5.0wt％；还原剂与金属组分的摩尔比为5～50，优选10～30。

[0063] 将活性金属盐溶于去离子水中，加入分散剂如聚乙二醇PEG在60℃下搅拌均匀，再加入粘结剂如硅溶胶，搅拌2h。将还原剂例如硼氢化钠溶液滴加至上述混合液中，用氨水调节pH为7，备用。

[0064] 2.蜂窝催化剂的制备过程：

[0065] 购买商业成品堇青石蜂窝载体，形状为圆柱形、方形、椭圆形，400～900蜂室/平方英寸(cpsi)，壁厚2～6mil。优选圆柱形，400cpsi，4mil。蜂窝载体在使用前用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干后待用。

[0066] 将催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h。此操作可重复多次，可以提高活性组分负载量。最终得到催化剂。

[0067] II.蜂窝催化剂的PROX催化性能评价

[0068] 如图1所示，甲醇水蒸气重整反应器1预填装商业铜基催化剂，PROX反应器2装填制备完成的蜂窝催化剂。向反应器1进料甲醇水溶液，通过甲醇水溶液进液流速来调节重整气流量(采用皂泡流量计测定重整气流量)，通过反应温度来调节重整反应中生成的CO浓度。通过GC通道1取出一部分生成的重整气(包含H2O、H2、少量CO以及CO2)，由气相色谱GC分析组成(GC配备甲烷化炉，FID检测器分析)；另一部分与空气混合后切换至PROX反应器2进行CO消除，尾气(包含H2、N2、H2O以及CO2)经GC通道2取出，用GC分析CO浓度。

[0069] 实施例1

[0070] 将0.267g氯铂酸、1.443g硝酸铁溶于10mL去离子水中，再加入0.5g聚乙二醇PEG搅拌均匀，升温至60℃，加入40wt％硅溶胶25g，搅拌2h。滴加6.1mol/L的硼氢化钠溶液20mL。搅拌30min后用氨水调节pH值为7，得到催化剂浆料。所制得催化剂浆料中，Pt的量为
1.0wt％，Fe的量为2.0wt％，分散剂的量为5.0wt％，以粘结剂中的氧化硅重量为100％计算。

[0071] 将圆柱形堇青石蜂窝载体(400cpsi，4mil)用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干。再将上述催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h，得到负载型催化剂1。

[0072] 在图1所示的装置中，在甲醇水蒸气重整反应器1中填装100g商业铜基催化剂(5％H2/N2混合气气氛下300℃预还原4h)，以上的负载型催化剂1装填入PROX反应器2。

[0073] 设定甲醇水蒸气重整反应器1的反应温度320℃，甲醇水溶液(水醇摩尔比为1.2)进液量1.35mL/min，此时重整气流量为2.0L/min，CO浓度为0.99％。PROX反应器2中引入的空气流量为190mL/min，O2/CO＝2，PROX反应器2温度设定为130℃。经处理后CO浓度降为4ppm。

[0074] 实施例2

[0075] 将0.801g氯铂酸、3.607g硝酸铁溶于10mL去离子水中，再加入1.0g十六烷基三甲基溴化铵搅拌均匀，升温至60℃，加入40wt％硅溶胶25g，搅拌2h。滴加6.1mol/L的硼氢化钾溶液30mL，搅拌30min，得到催化剂浆料。所制得催化剂浆料中，Pt的量为3.0wt％，Fe的量为5.0wt％，分散剂的量为10.0wt％，以粘结剂中的氧化硅重量为100％计算。

[0076] 将圆柱形堇青石蜂窝载体(600cpsi，3mil)用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干。再将上述催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h，得到负载型催化剂2。

[0077] 在图1所示的装置中，在甲醇水蒸气重整反应器1中填装500g商业铜基催化剂(5％H2/N2混合气气氛下300℃预还原4h)，以上的负载型催化剂2装填入PROX反应器2。

[0078] 设定甲醇水蒸气重整反应器1的反应温度320℃，甲醇水溶液(水醇摩尔比为1.2)进液量13.5mL/min，此时重整气流量为20.0L/min，CO浓度为1.02％。PROX反应器2引入的空气流量为3.8L/min，O2/CO＝4，PROX反应器2温度设定为180℃。经处理后CO浓度降为9ppm。

[0079] 实施例3

[0080] 将0.418g氯金酸、0.380g硝酸铜溶于10mL去离子水中，再加入0.2g吐温‑20搅拌均匀，升温至60℃，加入40wt％铝溶胶25g，搅拌2h。滴加7mol/L的硼氢化钠溶液20mL，搅拌30min后用氨水调节pH值为7，得到催化剂浆料。所制得催化剂浆料中，Au的量为2.0wt％，Cu的量为1.0wt％，分散剂的量为2.0wt％，以粘结剂中的氧化铝重量为100％计算。

[0081] 将圆柱形堇青石蜂窝载体(400cpsi，4mil)用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干。再将上述催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h，得到负载型催化剂3。

[0082] 在图1所示的装置中，在甲醇水蒸气重整反应器1中填装200g商业铜基催化剂(5％H2/N2混合气气氛下300℃预还原4h)，以上的负载型催化剂3装填入PROX反应器2。

[0083] 设定甲醇水蒸气重整反应器1的反应温度280℃，甲醇水溶液(水醇摩尔比为1.2)进液量3.38mL/min，此时重整气流量为5.0L/min，CO浓度为0.45％。PROX反应器2中引入的空气流量为107mL/min，O2/CO＝1，PROX反应器2温度设定为100℃。经处理后CO浓度降为6ppm。

[0084] 实施例4

[0085] 将0.270g三氯化钌、0.170氯化钯、0.991g硝酸镍、1.482g硝酸钴溶于15mL去离子水中，再加入1.5g聚乙烯醇PVA搅拌均匀，升温至60℃，加入40wt％铝溶胶25g，搅拌2h。滴加7mol/L的硼氢化钠溶液30mL，搅拌30min后用氨水调节pH值为7，得到催化剂浆料。所制得催化剂浆料中，Ru的量为1.0wt％，Pd的量为1.0wt％，Ni的量为2.0wt％，Co的量为3.0wt％，分散剂的量为15.0wt％，以粘结剂中的氧化铝重量为100％计算。

[0086] 将圆柱形堇青石蜂窝载体(400cpsi，4mil)用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干。再将上述催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h，得到负载型催化剂4。

[0087] 在图1所示的装置中，在甲醇水蒸气重整反应器1中填装200g商业铜基催化剂(5％H2/N2混合气气氛下300℃预还原4h)，以上的负载型催化剂4装填入PROX反应器2。

[0088] 设定甲醇水蒸气重整反应器1的反应温度320℃，甲醇水溶液(水醇摩尔比为1.2)进液量3.38mL/min，此时重整气流量为5.0L/min，CO浓度为1.00％。PROX反应器2中引入的空气流量为110mL/min，O2/CO＝0.5，PROX反应器2温度设定为120℃。经处理后CO浓度降为42ppm。

[0089] 实施例5

[0090] 将0.267g氯铂酸、1.443g硝酸铁溶于10mL去离子水中，再加入0.5g聚乙二醇PEG搅拌均匀，升温至60℃，加入40wt％硅溶胶25g，搅拌2h。滴加6.1mol/L的硼氢化钠溶液20mL。搅拌30min后用氨水调节pH值为7，得到催化剂浆料。所制得催化剂浆料中，Pt的量为
1.0wt％，Fe的量为2.0wt％，分散剂的量为5.0wt％，以粘结剂中的氧化硅重量为100％计算。

[0091] 将圆柱形堇青石蜂窝载体(400cpsi，4mil)用0.1mol/L稀盐酸浸泡1h，去离子水洗涤至中性，烘干。再将上述催化剂浆料涂覆到处理后的蜂窝载体上，烘干，500℃焙烧4h。重复浆料涂覆、焙烧步骤3次，得到负载型催化剂5。

[0092] 在图1所示的装置中，在甲醇水蒸气重整反应器1中填装300g商业铜基催化剂(5％H2/N2混合气气氛下300℃预还原4h)，以上的负载型催化剂5装填入PROX反应器2。

[0093] 设定甲醇水蒸气重整反应器1的反应温度360℃，甲醇水溶液(水醇摩尔比为1.2)进液量8.1mL/min，此时重整气流量为12.0L/min，CO浓度为1.99％。PROX反应器2的引入空气流量为2.28L/min，O2/CO＝2，PROX反应器2温度设定为150℃。每隔10h采集处理后CO的浓度数据，测定PROX催化剂稳定性。结果如图2所示，显示经处理后CO浓度降为7～9ppm，催化剂寿命超过300h。

[0094] 对比例1

[0095] 采用与实施例1相同的方法，不同的是，在催化剂浆料制备过程中不添加硝酸铁，得到对比催化剂1。

[0096] 按照实施例1的方法测定对比催化剂1装填到PROX反应器2之后，对甲醇水蒸气重整气中CO的转化率，结果显示，CO尾气浓度为127ppm。

[0097] 对比例2

[0098] 采用与实施例1相同的方法，不同的是，在催化剂浆料制备过程中不添加还原剂，得到对比催化剂2。

[0099] 按照实施例1的方法测定对比催化剂2装填到PROX反应器2之后，对甲醇水蒸气重整气中CO的转化率，结果显示，CO尾气浓度为340ppm。

[0100] 以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。