【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及co2加氢催化剂，尤其涉及一种fe基合金碳化物催化剂、其制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着许多国家生活质量的提高，过度的化石能源，如煤、天然气和石油正在被迅速消耗。为了满足目前82％的能源总需求，每天要燃烧大量的煤、石油和天然气，导致每年向环境排放大量co2。根据最近的气候报告，到2050年，预计全球平均气温将上升超过2℃；到2100年超过4℃。因此，为了稳定大气中的co2水平，人们不仅要减少co2的排放，而且要有效利用co2。co2作为一种储量丰富、价格低廉、无毒、可再生的碳源，近年来受到了许多领域的广泛关注。
2、将co2直接转化为高附加值的化学品可以缓解环境问题，并为工业制造探索新的概念和机会。近年来，双功能催化剂催化co2加氢制c2+烃产品(如轻烯烃、芳烃和汽油)取得了很大进展。然而，作为另一种高值化学品，co2加氢直接合成乙醇并联产烯烃仍然是一个巨大的挑战。
3、乙醇作为化学生产中常见的一种物质，在工业生产中和我们的日常生活中发挥着重要的作用。乙醇已被许多国家如美国、加拿大、巴西和瑞典用作燃料添加剂。发展中国家如中国，也开始推广乙醇汽油。这些短链醇在许多化学产品中也用作溶剂或起始试剂。由于世界人口不断增长，预计短期内这些资源的需求将急剧增加。
4、目前，乙醇主要是通过马铃薯、玉米、甘蔗等农产品的糖类发酵生产的。这种农产品的大量消费进一步加剧了粮食短缺。同时，产品分离过程的巨额投资也阻碍了该技术的广泛产业化。
5、因此，针对上述问题提出有效的解决办法并深入
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于提供一种fe基合金碳化物催化剂，其可用于co2加氢制备乙醇并联产烯烃，具有较高的co2转化率和乙醇选择性。
2、有鉴于此，本申请提供了一种fe基合金碳化物催化剂，由feco合金碳化物催化剂和cuznal催化剂耦合得到；
3、所述feco合金碳化物催化剂由feco合金碳化物和负载在所述feco合金碳化物上的钠离子组成，所述cuznal催化剂由cuznal活性组分和负载在所述cuznal活性组分上的钾离子组成。
4、优选的，所述feco合金碳化物催化剂和所述cuznal催化剂的质量比为1：(0～3)且≠0。
5、优选的，所述feco合金碳化物催化剂中，所述钠离子负载量为0.1～5wt％；所述cuznal催化剂中，所述钾离子的负载量为0.1～10wt％。
6、优选的，所述feco合金碳化物催化剂中fe和co的摩尔比为(1～5)：1。
7、本申请还提供了所述的fe基合金碳化物催化剂的制备方法，包括：
8、将feco前驱体和cuznal催化剂混合，再依次进行研磨、挤压成型和破碎，得到fe基合金前驱体；
9、将所述fe基合金前驱体经氢气还原后在反应气体h2和co2中反应，得到fe基合金碳化物催化剂。
10、优选的，所述feco合金碳化物催化剂的制备方法包括以下步骤：
11、将铁源、钴源和水混合，得到初始金属溶液；
12、将碳酸钠和水混合，得到碳酸钠溶液；
13、将所述初始金属溶液和所述碳酸钠溶液混合后老化，干燥后热处理，得到feco合金前驱体；
14、将所述feco合金前驱体在钠离子溶液中浸渍，再和cuznal催化剂混合，然后依次进行研磨、挤压成型和破碎，得到fe基合金前驱体；
15、将所述fe基合金前驱体经氢气还原后再在co2和h2的反应中原位反应，得到feco合金碳化物催化剂。
16、优选的，所述cuznal催化剂的制备方法包括以下步骤：
17、将铜源、锌源、铝源和尿素在水中混合，老化后得到cualzn前驱体；
18、将所述cuznal前驱体煅烧，得到cuznal活性组分；
19、将所述cuznal活性组分在钾离子溶液中浸渍，得到cuznal催化剂。
20、优选的，所述初始金属溶液中，所述铁源的浓度1～5mol/l，所述钴源的浓度为0.5～2mol/l；所述碳酸钠溶液中，所述碳酸钠的浓度为1～3mol/l；所述混合后的ph为7～10；所述老化的温度为50～100℃，时间为10～24h；所述热处理的温度为300～500℃，时间为2～6h；所述钠离子溶液为无水碳酸钠的水溶液。
21、优选的，所述混合的温度为50～100℃，时间为1～5h，所述老化的时间为10～24h，所述煅烧的温度为300～600℃，时间为1～5h。
22、本申请还提供了所述的fe基合金碳化物或所制备的fe基合金碳化物在co2加氢合成乙醇联产烯烃中作为催化剂的应用。
23、本申请提供了一种fe基合金碳化物催化剂，其由feco合金碳化物催化剂和cuznal催化剂耦合得到；所述feco合金碳化物催化剂由feco合金碳化物和负载在所述feco合金碳化物上的钠离子组成，所述cuznal催化剂由cuznal活性组分和负载在所述cuznal活性组分上的钾离子组成。本申请提供的feco合金碳化物催化剂有利于二氧化碳加氢反应过程中的c-c耦合，促进碳链增长，而cuznal催化剂在二氧化碳加氢反应中可提高含氧中间体在催化界面的覆盖度，增加形成c2+醇合成中间体的概率；因此，本申请fe基合金碳化物催化剂应用于co2加氢制备乙醇并联产烯烃中，具有较高的co2转化率和乙醇选择性。
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1.一种Fe基合金碳化物催化剂，由FeCo合金碳化物催化剂和CuZnAl催化剂耦合得到；
2.根据权利要求1所述的Fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述FeCo合金碳化物催化剂和所述CuZnAl催化剂的质量比为1：(0～3)且≠0。
3.根据权利要求1所述的Fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述FeCo合金碳化物催化剂中，所述钠离子负载量为0.1～5wt％；所述CuZnAl催化剂中，所述钾离子的负载量为0.1～10wt％。
4.根据权利要求1所述的Fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述FeCo合金碳化物催化剂中Fe和Co的摩尔比为(1～5)：1。
5.权利要求1所述的Fe基合金碳化物催化剂的制备方法，包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述FeCo合金碳化物催化剂的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述CuZnAl催化剂的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述初始金属溶液中，所述铁源的浓度1～5mol/
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为50～100℃，时间为1～5h，所述老化的时间为10～24h，所述煅烧的温度为300～600℃，时间为1～5h。
10.权利要求1～5任一项所述的Fe基合金碳化物或权利要求6～9任一项所述的制备方法所制备的Fe基合金碳化物在CO2加氢合成乙醇联产烯烃中作为催化剂的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种fe基合金碳化物催化剂，由feco合金碳化物催化剂和cuznal催化剂耦合得到；
2.根据权利要求1所述的fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述feco合金碳化物催化剂和所述cuznal催化剂的质量比为1：(0～3)且≠0。
3.根据权利要求1所述的fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述feco合金碳化物催化剂中，所述钠离子负载量为0.1～5wt％；所述cuznal催化剂中，所述钾离子的负载量为0.1～10wt％。
4.根据权利要求1所述的fe基合金碳化物催化剂，其特征在于，所述feco合金碳化物催化剂中fe和co的摩尔比为(1～5)：1。
5.权利要求1所述的fe基合金碳化物催化剂的制备方法，包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述feco合金碳化物催化剂的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，路文学，吴明铂，鲁宜武，王文行，李涛，林思闽，邱峰，解景皓，朱建，何若松，张西标，
申请(专利权)人：兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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