一种CO2加氢直接制低碳烯烃的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及CO2加氢直接制乙烯、丙烯、丁烯的层状结构催化剂。本发明专利技术催化剂的制备，采用九水合硝酸铁、碳酸钾、二氧化钛在一定条件混合后，采用高温固相法在一定温度下经过两次煅烧制备得到层状结构催化剂。本发明专利技术催化剂具有稳定的层状结构，在CO2加氢直接制乙烯、丙烯、丁烯反应前后层状结构能够稳定保持，在一定程度抑制了初级烯烃再吸附而引发的烯烃二次反应，在CO2加氢直接制低碳烯烃反应得到了高烯烃选择性。该制备方法简单，对环境友好，具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种CO2加氢直接制低碳烯烃的催化剂及其制备方法
本专利技术涉及CO2加氢高选择性合成乙烯、丙烯、丁烯的催化剂及其制备方法，具体涉及一种具有稳定层状结构金属复合氧化物催化剂，用于CO2加氢制乙烯、丙烯、丁烯的催化剂及其制备。
技术介绍
CO2加氢制低碳烯烃是目前CO2利用的潜在途径之一，该过程可通过CO2费托合成过程（CO2–FTS）选择性合成低碳烯烃。该过程在活化稳定CO2同时能实现其高附加值利用，在科学研究和实际应用中将具有重要意义。由于费托过程产物受（Anderson-Schulz-Flory）ASF分布限制，其产物分布较宽，同时在传统Fe基催化剂上得到的产物烷烃附加值低，如能将产物分布调控至高附加值的低碳烯烃，低碳烯烃是费托（F–T）合成的主要初级产物，也是重要的化工基础原料，用途十分广泛。因此，如能开发出一种高低碳烯烃选择性催化剂将对CO2利用将产生重要意义。考虑到Fe基催化剂廉价易得，具有良好的催化活性，被广泛应用于二氧化碳加氢反应中但仍存在产物分布宽、催化剂稳定性差等问题。而在典型的费托合成反应中，初级烯烃易在催化剂表面再吸附引发二次加氢反应致使烯烃选择性降低，是该过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CO2加氢直接制低碳烯烃的催化剂及其制备方法，其特征在于所述催化剂为多层级ABCOx复合体系结构，其中A为碱性助剂，是锂、钠、钾、铷、铯元素的一种，占催化剂总量的0.1~10 %；B为铁、锌、锆元素的一种及以上，C为钛元素，O为氧元素，x代表氧原子数，BCOx占催化剂总量的5–90 %；BCOx为催化剂提供催化活性位，呈正八面体结构， B中元素与C中元素位于正八面体中心，氧原子位于正八面体顶点；BCOx为层状排列，显负电性；A中元素为离子态，呈正电性，以平衡电荷的方式填充在BCOx层状序列中，A与BCOx间互相作用，平衡电荷，增加碱性位；所述催化剂层与层间距在0.2–10 nm，优选0...

【技术特征摘要】
1.一种CO2加氢直接制低碳烯烃的催化剂及其制备方法，其特征在于所述催化剂为多层级ABCOx复合体系结构，其中A为碱性助剂，是锂、钠、钾、铷、铯元素的一种，占催化剂总量的0.1~10%；B为铁、锌、锆元素的一种及以上，C为钛元素，O为氧元素，x代表氧原子数，BCOx占催化剂总量的5–90%；BCOx为催化剂提供催化活性位，呈正八面体结构，B中元素与C中元素位于正八面体中心，氧原子位于正八面体顶点；BCOx为层状排列，显负电性；A中元素为离子态，呈正电性，以平衡电荷的方式填充在BCOx层状序列中，A与BCOx间互相作用，平衡电荷，增加碱性位；所述催化剂层与层间距在0.2–10nm，优选0.5-3nm；所述催化剂的制备步骤在于：（1）A和B中元素源于A、B元素的化合物，C中元素源于C元素的化合物，按摩尔比计A:B:C=0.6~11：1~48：1~17称取投料，研磨充分混合，于120°C干燥24h得到煅烧前ABCOx前驱体；优选A、B元素的碳酸盐或硝酸盐化合物；优选C元素的氧化物；（2）充分研磨后在500°C下焙烧1–3h，焙烧后研磨均匀；（3）取上述煅烧后所得粉末样品，在空气、氮气、合成气、氧气之一的气氛下，在气体流速≤50mL·min–1的条件下进行，优选空气；在管式炉中实施分段焙烧，以10–30°C/min升至50...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建利，王旭，赵天生，高新华，马清祥，范素兵，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64