【技术实现步骤摘要】
二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂及制备方法与应用
本专利技术属于二氧化碳捕获利用
，尤其涉及一种二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂及制备方法与应用。
技术介绍
芳烃是化学工业中重要的基础化工原料，在三大合成材料、精细化学品合成、有机溶剂、农药、炸药、军工等方面有广泛应用，因此市场需求量很大，其中用途最广的主要有苯、甲苯、二甲苯(benzene,toluene,xylene,BTX)以及均四甲苯等。传统的芳烃生产主要依赖于石油，生产技术包括石脑油的催化重整、蒸汽裂解以及轻循环油的催化裂解等。芳烃的石油生产路线效率低下，能耗巨大且我国石油资源短缺，因此发展一条非石油路线的芳烃生产技术具有重大意义。目前，研究较多的非石油路线的芳烃技术主要有合成气(一氧化碳与氢气的混合气)制芳烃技术和甲醇制芳烃技术。近两年来，二氧化碳制芳烃技术也在国内外也引起了重视。与现有的芳烃制备技术相比，二氧化碳制芳烃技术一方面原料便宜易得，在经济上更加合理；另一方面该技术打破了传统芳烃生产主要依赖石油催化重整、加氢裂解和煤制合成气制备芳烃的格...
【技术保护点】
1.一种二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂，其特征在于，具有三层多孔核壳结构，内层为金属改性的金属氧化物，中间层为包覆有金属改性的金属氧化物的微孔SiO
【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂，其特征在于，具有三层多孔核壳结构，内层为金属改性的金属氧化物，中间层为包覆有金属改性的金属氧化物的微孔SiO2薄层，外层为HZSM-5分子筛层，其中金属氧化物是由钠、钾、锌、锰、铈、锆中的至少一种进行改性。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂，其特征在于，所述金属改性的金属氧化物为无定形颗粒状，颗粒尺寸为10-830μm；
所述金属改性的金属氧化物的孔容为0.05-0.50cm3/g，BET比表面积为25-200m2/g，平均孔径为5-100nm；
所述金属改性的金属氧化物、微孔SiO2、HZSM-5分子筛的质量比为1：(0.01-10)：(0.1-10)。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂，其特征在于，所述金属改性的金属氧化物中，铜与铁的摩尔比为1:(0.1-200)；
所述复合催化剂中，金属助剂的含量占复合催化剂总质量的0.1％-20％；
所述HZSM-5分子筛的孔容为0.05-100cm3/g，BET比表面积为20-500m2/g，平均孔径为1-100nm，硅铝比在10-400之间。
4.一种权利要求1至3任一项所述的二氧化碳直接制高值芳烃的复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，金属改性的金属氧化物的制备方法为以下方法的一种：
第一种方法：将摩尔比为1:(0-1)的铁硝酸盐、铜硝酸盐溶于100-400mL去离子水中，加热搅拌使其完全溶解，在恒温条件下缓慢滴加碱性沉淀剂，当pH达到3.2-10时，到达滴定终点并停止滴加碱性沉淀剂，在相同温度下继续搅拌，老化0.5-3h，老化完毕后进行抽滤、滤饼洗涤，调节滤饼中碱金属离子含量以及滤饼pH，最终得到的滤饼在温度为60-120℃的条件下干燥5-18h，在温度为300-550℃的条件下焙烧2-10h，得到金属改性的金属氧化物；
第二种方法：将摩尔比为1:(0-1)的铁硝酸盐、铜硝酸盐以及金属助剂的硝酸盐溶液溶于100-400ml去离子水中，加热搅拌使其完全溶解，在恒温条件下缓慢滴加碱性沉淀剂，当pH达到3.2-10时，到达滴定终点并停止滴加碱性沉淀剂，在相同温度下继续搅拌，老化0.5-3h，老化完毕后进行抽滤、滤饼洗涤，调节滤饼中碱金属离子含量以及滤饼pH，最终得到的滤饼在温度为60-120℃的条件下干燥5-18h，在温度为300-550℃的条件下焙烧2-10h，得到金属改性的金属氧化物；
第三种方法：将摩尔比为1:(0-1)的铁硝酸盐、铜硝酸盐溶于100-400mL去离子水中，加热搅拌使其完全溶解，在恒温条件下缓慢滴加碱性沉淀剂，当pH达到3.2-10时，到达滴定终点并停止滴加碱性沉淀剂，在相同温度下继续搅拌，老化0.5-3h，老化完毕后进行抽滤、滤饼洗涤，调节滤饼中碱金属离子含量以及滤饼pH，最终得到的滤饼在温度为60-120℃的条件下干燥5-18h，在温度为300-550℃的条件下焙烧2-10h，得到双金属氧化物；采用等体积浸渍法将助剂负载在双金属氧化物上：按照所需助剂的量计算相应助剂的硝酸盐溶液的质量，并配成盐溶液，将上述双金属氧化物浸渍于助剂的硝酸盐溶液中，浸渍完毕后静置8-24h，在温度为60-110℃的条件下干燥5-18h，在温度为300-550℃的条件下焙烧2-10h，得到金属改性的金属氧化物；
第二步，通过水热法在制备的改性金属氧化物外包覆SiO2：
将正硅酸乙酯、乙醇、丙醇与去离子水混合溶解，加入制备好的改性金属氧化物搅拌混合均匀，水解完全，将悬浊液转移到水热晶化釜中，在温度为80-200℃的条件下水热晶化12-72h，期间晶化釜以...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘殿华，宋贵瑶，李旻哲，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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