本发明属于能源与化工领域，涉及正仲氢催化，具体涉及一种用于正仲氢高效催化转化的催化剂、制备方法及应用。
背景技术：
1、氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，构建了从风能、太阳能等可再生能源到能源使用终端的桥梁，是未来能源体系的重要组成部分。在氢能“制备、存储、运输、应用”全产业链中，氢的安全、高效储存和运输是制约氢气作为能源使用的关键瓶颈。氢具有气态、液态和固态等多种形态，其中液氢具有便于储存、气化时膨胀倍率大等优点，已成为氢能使用和储存的重要方式之一。
2、氢分子有正氢和仲氢两种量子自旋异构体形态。室温时氢气大约是由75％正氢和25％仲氢组成；随着温度的降低，具有高能量基态的正氢自发地向低能态仲氢转化，仲氢浓度不断升高。当温度为77k时正氢含量为51％，仲氢含量为49％；在20.4k液氢温度时，仲氢含量达到99.8％。氢气液化过程是一个放热过程，由于正仲氢转化放出的热量大于液态氢的汽化潜热，因此存在液氢蒸发，导致储罐内压力增加。为减少氢液化时的损失以及能耗，尽可能延长液氢无损储存的时间，必须在氢液化的同时完成氢的正仲态转化。而正仲氢转化是一个极其缓慢的过程，因此需采用催化剂加快正氢向仲氢的转化速率。
3、目前，应用于液氢制备的正仲氢转化催化剂主要为水合氧化铁催化剂，但铁基催化剂存在适用温度窗口窄、催化活性低等问题，因此开发宽温区、高性能的正仲氢转化催化剂尤为迫切。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种用于正仲氢高效催化转化的催化剂、制备方法及应用，解决现有技术中的催化剂适用温区窄及反应活性低的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
3、一种催化剂，该催化剂的组成为m-fef3/c：m的质量占催化剂总质量的1％～5％
4、其中：
5、fef3以羟基氟化铁形式存在；
6、m选自mn元素及ni元素中的一种或两种；
7、c为多孔碳棒载体。
8、本发明还保护如上所述的催化剂的制备方法，该方法采用原位负载工艺制备，该方法按照以下步骤进行：
9、步骤一，在45℃～80℃条件下，向含有m及fe3+的多元醇溶液中滴加氟化试剂，强力搅拌2～12小时，然后加入多孔碳棒，静置12～24小时，得到固液混合物
10、步骤二，将步骤一中制得的固液混合物经减压脱水及烘干后，于300℃～450℃惰性气氛条件下热处理2～6小时，即得催化剂。
11、本发明还具有如下技术特征：
12、步骤一中，所述的m以m元素的硝酸盐、醋酸盐和/或硫酸盐的形式存在；所述的fe3+以硝酸铁或醋酸铁的形式存在。
13、步骤一中，所述的多元醇选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或一种以上
14、步骤一中，所述的氟化试剂为氟化氢水溶液或醇溶液。
15、步骤一中，所述fe3+与氟化试剂中氟化氢的摩尔比为1:(3～10)。
16、步骤一中，所述的氟化试剂的质量浓度为20％～50％。
17、步骤二中，所述的惰性气氛为氮气或氩气。
18、如上所述的催化剂用于正仲氢催化转化反应的应用。
19、所述的正仲氢催化转化反应为20k～77k条件下的正仲氢催化转化反应。
20、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
21、(ⅰ)本发明催化剂以多孔碳棒为载体，金属改性羟基氟化铁为活性相，应用于20k～77k反应条件下的正仲氢催化转化过程，转化率≥98％，反应活性高，适用温区宽，环境适用性好，具有潜在的应用价值。
22、(ⅱ)本发明采用原位负载工艺制备催化剂，步骤少、工艺简单，适宜工业化生产和应用。
23、以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
1.一种催化剂，其特征在于，该催化剂的组成为m-fef3/c：m的质量占催化剂总质量的1％～5％；
2.如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，该方法采用原位负载工艺制备，该方法按照以下步骤进行：
3.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的m以m元素的硝酸盐、醋酸盐和/或硫酸盐的形式存在；所述的fe3+以硝酸铁或醋酸铁的形式存在。
4.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的多元醇选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的一种或一种以上。
5.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的氟化试剂为氟化氢水溶液或醇溶液。
6.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述fe3+与氟化试剂中氟化氢的摩尔比为1:(3～10)。
7.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的氟化试剂的质量浓度为20％～50％。
8.如权利要求2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述的惰性气氛为氮气或氩气。
9.如权利要求1所述的催化剂用于正仲氢催化转化反应的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的正仲氢催化转化反应为20k～77k条件下的正仲氢催化转化反应。
