一种金属负载型催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种金属负载型催化剂及其制备方法与应用，该催化剂是将载体和可溶性金属盐水溶液充分混合均匀等体积浸渍后，再对所得混合液依次进行老化、干燥及焙烧后制得的；于金属负载型催化剂中，金属活性组分高度分散于所述载体的表面。本发明专利技术还提供了一种等离子体催化甲烷氧化制甲醇的方法，其包括将甲烷与氧气通入已装填有以上所述的金属负载型催化剂的介质阻挡放电等离子体反应器中；待气流稳定后，接通介质阻挡放电等离子体反应器电源进行介质阻挡放电。该方法使用金属负载型催化剂，并结合以循环水作为接地极的同轴介质阻挡放电等离子体反应器，在常温常压下，以分子氧为氧化剂实现甲烷氧化制甲醇，其中，甲醇选择性高达49.7％。性高达49.7％。性高达49.7％。

【技术实现步骤摘要】
一种金属负载型催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种金属负载型催化剂及其制备方法与应用，属于等离子体化学合成


技术介绍

[0002]甲烷(CH4)是天然气、页岩气、煤层气以及可燃冰的主要成分，储量巨大；同时，CH4也是石油化工副产物干气的主要成分，CH4产生的温室效应是等量CO2的25倍，是引起全球变暖和气候恶化的主要原因之一。甲烷的有效利用正备受关注。甲醇(CH3OH)作为最简单的饱和醇，分子结构中含有一个甲基和一个羟基，既具有醇类的典型化学性质，又可以进行甲基化反应，主要的反应包括氧化，酯化，羰基化，胺化及脱水反应等，用途广泛。因此，由CH4出发制CH3OH具有巨大的工业应用潜力。
[0003]目前，工业上CH4制甲醇通常采取两步法。首先是CH4与H2O蒸汽的高温重整反应得到合成气(CO和H2)，然后合成气在高压条件下由Cu-Zn-Al催化剂作用合成甲醇。CH4水蒸气重整(R1)是强吸热反应，通常在800℃以上的高温条件下进行；而由合成气制甲醇(R2)反应温度较低(250℃左右)，但反应压力通常较高(50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属负载型催化剂，其特征在于，所述金属负载型催化剂是将载体和可溶性金属盐水溶液充分混合均匀等体积浸渍后，再对所得混合液依次进行老化、干燥及焙烧后制得的；于所述金属负载型催化剂中，金属活性组分高度分散于所述载体的表面。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述可溶性金属盐包括Cu(NO3)2·
3H2O、Fe(NO3)3·
9H2O、Co(NO3)2·
6H2O、Ni(NO3)2·
9H2O、Zn(NO3)3·
6H2O、La(NO3)3·
6H2O、Cr(NO3)3·
9H2O以及(NH4)6Mo7O
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·
4H2O中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述金属活性组分在催化剂中所占的重量百分比为2-25％。4.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述载体包括活性氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化铈和沸石分子筛中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述老化为10-40℃老化10-20h。6.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述干燥为110-140℃干燥10-20h。7.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述焙烧为400-600℃焙烧4-8h。8.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述金属负载型催化剂为球形颗粒，其直径为1-2mm。9.权利要求1-8任一项所述金属负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将载体和可溶性金属盐水溶液充分混合均匀等体积浸渍后，再对所得混合液依次进行老化、干燥及焙烧，得到所述金属负载型催化剂。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：于制备前对所述载体进行焙烧，以除水、除杂质，再测量焙烧后载体的吸水量。11.一种等离子体催化甲烷氧化制甲醇的方法，其特征在于，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：易颜辉，李尚昆，郭洪臣，徐显明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：