The invention discloses a preparation method and application of a copper-zinc composite catalyst. Under alkaline conditions, zinc ions are deposited on the surface of layered copper silicate, then calcined at high temperature to obtain a copper-zinc catalyst precursor, and then the obtained copper-zinc catalyst precursor is reduced in hydrogen to obtain a copper-zinc composite catalyst. The reaction conditions of the invention are mild and easy to control, and the steps are less and easy to operate, which is suitable for large-scale production. The copper-zinc composite catalyst prepared by the invention has uniform particle size and easy control, and high activity and high selectivity in the reaction of preparing methanol by CO2 hydrogenation.
【技术实现步骤摘要】
一种铜锌复合催化剂的制备方法及其应用
本专利技术属于催化剂材料
,具体涉及一种铜锌复合催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
随着工业化的进程,大量且越来越多的化石燃料被燃烧,导致被排放到大气中的温室气体越来越多,随之引起全球气候变暖现象。二氧化碳(CO2)作为主要的温室气体之一,如何处理大气中含量日渐增多CO2已是世界各国亟需解决的一个重要问题。甲醇不仅作为一种基本的石油化工的原料;并且其具有较高的能量密度、易储存和运输的特点,因而其可作为一种很好的替代燃料,不仅可以与汽油混合,还可以应用于燃料电池。基于此上原因,CO2加氢制备甲醇逐渐变成当前研究的一个热点问题,然而要实现CO2的高效转化首先必须克服CO2分子的热力学稳定性,故研发高效低成本催化剂是该工艺工业化的关键因素。在目前工业生产中,甲醇生产所采用的原料是甲烷蒸汽重整产生的合成气(即一氧化碳、二氧化碳、氢气组成的混合气体),再使用CuO/ZnO/Al2O3复合催化剂将合成气在一定反应温度及压力反应制备甲醇。已有研究表明在合成气中提高CO2含量可以显著提高甲醇产量。但由于逆水煤气反应(CO2+H2→CO+H2O)的存在,使得传统CuO/ZnO/Al2O3复合催化剂在高CO2含量的合成气转化过程中,CO2转化率和甲醇选择性不是特别理想。CN103331165A公开了一种制备Cu/ZnO复合催化剂的制备方法,该方法在惰性气体氛围中采用硝酸铜固相研磨-燃烧法制备Cu/ZnO复合催化剂。在该方法制备过程中,由于燃烧过程太过剧烈,易导致金属Cu颗粒增长;且在惰性气体氛围中,燃烧易不彻底,所得催化剂中含有大 ...
【技术保护点】
1.一种铜锌复合催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将层状硅酸铜固体粉末超声分散于溶剂中,再依次加入锌离子盐溶液、碱和有机添加剂,于25‑180℃反应2‑24h;上述有机添加剂为十六烷基三甲基氯化铵和/或六亚甲基四胺,且有机添加剂的加入量为层状硅酸铜固体粉末、溶剂、锌离子盐溶液和碱的总量的0‑30wt%;上述层状硅酸铜固体粉末与锌离子盐的质量比为10:14‑30;(2)将步骤(1)所得的物料进行固液分离,获得固体后再经洗涤和干燥,获得铜锌复合催化剂前体;(3)将步骤(2)所得的铜锌复合催化剂前体于空气气氛中并300‑400℃焙烧3‑5h,冷却至室温后再于氢气气氛中并250‑350℃还原1‑5h,即得所述铜锌复合催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种铜锌复合催化剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将层状硅酸铜固体粉末超声分散于溶剂中,再依次加入锌离子盐溶液、碱和有机添加剂,于25-180℃反应2-24h;上述有机添加剂为十六烷基三甲基氯化铵和/或六亚甲基四胺,且有机添加剂的加入量为层状硅酸铜固体粉末、溶剂、锌离子盐溶液和碱的总量的0-30wt%;上述层状硅酸铜固体粉末与锌离子盐的质量比为10:14-30;(2)将步骤(1)所得的物料进行固液分离,获得固体后再经洗涤和干燥,获得铜锌复合催化剂前体;(3)将步骤(2)所得的铜锌复合催化剂前体于空气气氛中并300-400℃焙烧3-5h,冷却至室温后再于氢气气氛中并250-350℃还原1...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹国武,徐凯吉,高铃琳,钟慧琳,吴艳芬,
申请(专利权)人:华侨大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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