一种石墨烯负载铜锌铝催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯负载铜锌铝催化剂及制备方法和应用，首先将氧化石墨烯溶于溶剂中，加入单体NVP、引发剂，并在氮气保护下升温引发聚合反应，反应结束后脱水干燥，得到PVP接枝的石墨烯；将改性的石墨烯溶于溶剂中，加入可溶性铜锌铝盐并分散均匀；升温后加入还原剂进行还原反应；反应结束后冷却、老化，老化后的前驱体在惰性气体保护下焙烧，得到所述催化剂。通过氧化石墨烯化学改性接枝PVP，使得PVP的内五元环和石墨烯六元环形成大Π键，再将金属离子包裹于石墨烯与PVP之间得到稳定的单金属离子的立体结构，通过还原、焙烧得到稳定分散于石墨烯上的单原子的金属粒子，得到高效稳定的催化剂，用于合成气制甲醇反应具有高效的催化效率。催化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯负载铜锌铝催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体地讲，是涉及一种石墨烯负载铜锌铝催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]我国能源具有“富煤、贫油、少气”的特征，有资料显示，我国80％的煤被直接燃烧，而因燃烧煤所产生的二氧化硫的年排放量已达1900万吨，化学反应产生的大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体，造成我国的经济损失每年高达百亿元以上，成为世界上因大气污染排放造成损失最大的国家之一。由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，甲醇汽油作为一种新型清洁燃料，成为目前世界上可再生能源的发展重点。合成气(含有H2、CO、CO2)法生产甲醇工艺打破了传统方法中以石油制备甲醇的局限，提高了原料的转化率,降低了生产成本，所用的合成气可由煤、重油、渣油气化及天然气转化制得，原料经济易得；另一方面甲醇也是重要的化工原料，因此合成气制甲醇工艺的开发在能源、化工等领域具有重要意义。
[0003]研究合成气制甲醇工艺最初采用的是锌铬催化剂，该工艺需要高温高压的条件，对设备要求高、能耗大且铬污染严重，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载铜锌铝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯溶于溶剂中，往体系中加入单体N
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乙烯基吡咯烷酮(NVP)、引发剂，并在氮气保护下升温引发聚合反应，反应结束后脱水干燥，得到PVP接枝的石墨烯；(2)将步骤(1)得到的PVP接枝的石墨烯溶于溶剂中，加入铜锌铝的可溶性盐并分散均匀；升温后加入还原剂进行还原反应；反应结束后冷却、老化，老化后的前驱体在惰性气体保护下焙烧，得到石墨烯负载铜锌铝催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶剂是水、乙醇、异丙醇中的一种或多种；步骤(2)中所述溶剂是水、乙醇、异丙醇、DMF、二甲亚砜中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化石墨烯、NVP和引发剂的质量比为1：(3
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10)：(0.02
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0.1)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述引发剂是过硫酸盐、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化氢、过氧化戊酸脂、过氧化苯甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述石墨烯和铜锌铝总的可溶性盐的质量比为1：(0.2
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0.6)，加入的铜、锌、铝三种元素的质量比为1：(0.2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，乐文伟，陈占，
申请(专利权)人：上海宇昂水性新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：