一种促进二氧化碳加氢制甲醇的催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种促进二氧化碳加氢制甲醇的负载型催化剂及其制备方法与应用，其是先利用溶剂热法合成金属有机框架材料In

【技术实现步骤摘要】
min，所得沉淀经洗涤、干燥，得到金属有机框架材料In
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MIL
‑
68；（2）在所得In
‑
MIL
‑
68中加入浓度为 7.4 mg
·
ml
‑1的氯铂酸溶液，经搅拌吸附、洗涤干燥后，于500 ℃、空气气氛中煅烧2 h，即得所述负载型催化剂Pt
x
@In2O3。
[0007]进一步的，步骤（1）中所述硝酸铟和对苯二甲酸的质量比为1:1。
[0008]进一步的，所得负载型催化剂中Pt在In2O3上的负载量为0.5
‑
6wt%。
[0009]本专利技术所得负载型催化剂可用于二氧化碳加氢制甲醇的反应中。
[0010]本专利技术的显著效果在于：（1）本专利技术在In2O3上负载Pt，能够有效抑制Pt在In2O3上的聚集和失活，提高催化剂的稳定性，并促进了二氧化碳和氢气的活化、解离，能够显著提高催化反应的效率。
[0011]（2）本专利技术方法简单易行，产率可观，催化二氧化碳加氢制甲醇所需的温度更低，且甲醇选择性较高，有利于在已有工艺基础上的推广应用。
附图说明
[0012]图1为In2O3与实施例2制备的负载型催化剂Pt
x
@In2O3的XRD对比图。
[0013]图2为In2O3（a）与实施例2制备的负载型催化剂Pt
0.5
@In2O3（b）、Pt2@In2O3（c）和Pt6@In2O3（d）的SEM图。
[0014]图3为In2O3与实施例2制备的负载型催化剂Pt
x
@In2O3催化二氧化碳加氢制甲醇的活性对比图。
[0015]图4为催化反应前后负载型催化剂Pt2@In2O3的XRD对比图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。
[0017]实施例1 In
‑
MIL
‑
68的制备将60 mg In(NO3)3·
4.5H2O和60 mg对苯二甲酸于50 mL DMF中充分溶解后，在120 ℃下反应30 min，所得白色沉淀经洗涤、干燥，即得In
‑
MIL
‑
68。
[0018]实施例2 Pt
x
@In2O3负载型催化剂的制备将200 mg实施例1制得的In
‑
MIL
‑
68分散于50 mL乙醇中，然后分别加入0.135、0.54、1.62 mL浓度为7.4 mg
·
ml
‑1的氯铂酸溶液，充分混合后搅拌12 h，所得沉淀经洗涤、干燥后，于500 ℃、空气气氛中煅烧2 h，分别得到负载量为0.5wt%、2wt%、6wt%的催化剂Pt
x
@In2O3（x代表Pt在In2O3上的负载量）。
[0019]图1为In2O3与实施例2制备的催化剂Pt
x
@In2O3的XRD对比图。如图1所示，负载型催化剂的XRD图谱中包含了In2O3的所有特征峰，但没有显示出Pt的特征峰，主要是由于Pt的含量很少且粒径较小。
[0020]图2为In2O3（a）与实施例2制备的负载型催化剂Pt
0.5
@In2O3（b）、Pt2@In2O3（c）和Pt6@In2O3（d）的SEM图。从图2中可以看出，纯In2O3呈中空六棱柱状，负载Pt之后，所得负载型催化剂仍保持空心六棱柱结构。
[0021]实施例3 Pt
x
@In2O3催化二氧化碳氢化制甲醇活性评价所得催化剂的二氧化碳加氢制甲醇效率评价实验在不锈钢高压反应釜装置中进
行，采用安捷伦7890B型气相色谱检测甲醇和CO的产量。其实验过程为：将催化剂置于不锈钢高压反应釜中，向其中充入H2/CO2= 3:1（v/v）的原料气至3 MPa，在260 ℃下反应2 h。
[0022]图3为In2O3与实施例2制备的负载型催化剂Pt
x
@In2O3催化二氧化碳加氢制甲醇的活性对比图。从图中可以看出，相较于纯的In2O3，负载型催化剂能够显著提高二氧化碳氢化制甲醇的效率和选择性。这主要是由于Pt能够促进CO2的活化和H2的解离，进而提升二氧化碳选择性加氢制甲醇效率。其中，Pt负载量为2wt%时，催化剂提高二氧化碳加氢制甲醇的效率和选择性最明显。
[0023]图4为催化反应前后负载型催化剂Pt2@In2O3的XRD对比图。通过反应前后的XRD图谱比对可知，该负载型催化剂经反应后没有发生明显的变化，也没有出现杂峰，表明多孔In2O3的结构限域作用可有效抑制Pt的迁移和团聚，进而提升Pt2@In2O3催化剂的稳定性。
[0024]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进二氧化碳加氢制甲醇的负载型催化剂的制备方法，其特征在于：利用金属有机框架材料In
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MIL
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68吸附Pt前驱体，并经空气气氛一步热处理，制得负载型催化剂Pt@In2O3。2.根据权利要求1所述的负载型催化剂的制备方法，其特征在于：Pt在In2O3上的负载量为0.5
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6wt%。3.根据权利要求1所述的负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：（1）将硝酸铟和对苯二甲酸溶于N,N
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二甲基甲酰胺中，在120 ℃下反应30 min，所得沉淀经洗涤、干燥，得到金属有机框架材料In

【专利技术属性】
技术研发人员：王心晨，汪思波，汪钰涵，邓晶，阳灿，张贵刚，方元行，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：