【技术实现步骤摘要】
一种用于二氧化碳加氢制备低碳烃类的催化剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于催化剂制备
,尤其涉及一种用于二氧化碳加氢制备低碳烃类的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]能源危机的日益严重和化石燃料引起的环境污染成为日前人类社会可持续发展的两大阻碍,高碳资源低碳化利用引起了国内外科研工作者的广泛关注。
[0003]CO2催化加氢不仅能生产一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)、甲酸(HCOOH)等C1分子,设计合适的催化剂还能制备C2+的长链高附加值有机物,甚至是液体燃料。其中,低碳烃类(C2‑
C4)是具有超高价值的化学品,其合成可以通过两种催化路径制备:甲醇中间体路径和CO2FTS路径。甲醇中间体路径由CO2制备甲醇催化剂和各类分子筛物理混合组成,虽然烃类产物中烯烃选择性较高,但一般转化率较低,且CO选择性较高。CO2FTS路径是指CO2加氢技术即通过费托路线合成低碳烯烃,在同一催化剂上发生两步反应即逆水煤气变换(RWGS)反应(CO2+H2→
CO + H2O)和费托(FTS)反应。然而,由于(1)C
‑
O键的活化和C
‑
C键的形成存在动力学的障碍,使得CO2的转化率较低;(2)CO2的化学不活泼性和热力学稳定性,加氢过程中易造成H/C的积累,使生成一氧化碳CO和甲烷CH4量增加,而目标产物低碳烃类(C2‑
C4)的选择性较低;(3)由于传统催化材料易造成活性位点堆积使得参与反应的活性位点较少且在反应过 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于二氧化碳加氢制备低碳烃类的催化剂,其特征在于,所述催化剂由3D导电泡沫金属为载体,Na或K为助剂,Co3O4@Ni
x
Fe1‑
x
O4为主催化剂制备得到;所述催化剂表示为:K
‑
Co3O4@Ni
x
Fe1‑
x
O4/MF;所述x为0.3~0.5;所述低碳烃为C2~C4类烃;所述MF为3D导电泡沫金属。2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述助剂中Na
+
或K
+
为(Fe
3+
+Ni
2+
+Co
2+
)的0.5wt%~6wt%。3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述3D导电泡沫金属为泡沫镍、泡沫铁、泡沫铁镍或泡沫铜。4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂用于二氧化碳加氢制备低碳烃类时,CO2转化率CO
2cov
大于45%,低碳烃类选择性C2~C
4sel
大于40%,生成CO和CH4的选择性均小于10%,催化剂寿命在500 h以上。5.权利要求1~4任意一项所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将Fe(NO3)3•
9H2O,Ni(NO3)2•
6H2O和NH4F溶解于去离子水中,得到溶液A;2)将溶液A和3D导电泡沫金属混合,将混合物在80~160℃下反应6~12h后进行干燥,得到第一催化剂前驱体;3)将所述第一催化剂前驱体进行焙烧,得到Ni
x
Fe1‑
x
O4/MF;4)将Co(NO3)2•
6H2...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨志,王科,赵欣,张法剑,吴志芳,
申请(专利权)人:青岛三力本诺新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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