本发明专利技术公开一种逆水煤气变换催化剂制备方法及其应用，包括以下步骤：S1：分别称取金属氧化物前体、氧化钼前体和柠檬酸溶解在烧杯中，得到混合溶液A；S2.用酸性溶液调节混合溶液A的pH值；S3.将混合溶液A在水浴中加热搅拌至凝胶状态干燥，再经马弗炉煅烧，制得载体材料；S4‑S6.制备逆水煤气变换催化剂；本发明专利技术的催化剂将铜通过共沉淀的方法负载在载体材料上，载体材料首次报道，具有制备步骤简单、原料易得、操作安全等优点，同时，本发明专利技术所得催化剂具有优异的CO2转化率和接近100％的CO选择性。
1、随着工业的发展和人类活动日益加剧，全球大气中二氧化碳(co2)浓度逐年增长。co2作为温室气体的主要成分，在大气中的浓度不断上升，引发了气候变暖、冰川融化和海洋酸化等一系列严峻的环境问题，严重威胁到人类的生存环境。目前，化石燃料依然是人类获取一次能源的主要方式，可再生能源如太阳能、风能等尚处于发展阶段，难以全面替代化石燃料。co2是一种储量丰富、廉价、无毒、不易燃且可再生的单碳结构单元，可以作为良好碳源。因此，除了开发新能源外，碳捕获与封存(ccs)和碳捕获与利用(ccu)技术因其高效且易于应用来捕获大量co2引起了人们的极大关注。
2、co2利用方式主要包括生物利用、矿化利用、化学品合成等，在众多co2利用技术中，co2通过催化转化生产多种高价值的基础化学品，受到了研究人员的广泛关注。co2的催化转化技术主要有热催化、光催化、电催化等。co2催化转化的研究主要聚焦于co2催化加氢。
3、然而，无论是从保护环境还是co2利用的角度来讲，co2的催化加氢是减少温室效应并提供能源资源的一种具有广阔应用前景的办法。然而，co2具有很稳定的c＝o键，在热力学上难以活化。研究者们试图通过添加催化剂来降低co2还原反应活化能，达到co2高效转化的目的。因此制备简单易合成的高活性催化剂将二氧化碳转化为co进而生产高附加值产品，对于改善自然环境及解决能源需求有着重要的意义。
>1、针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种逆水煤气变换催化剂制备方法及其应用，本专利技术的催化剂将铜通过共沉淀的方法负载在载体材料上，载体材料首次报道，具有制备步骤简单、原料易得、操作安全等优点。同时，本专利技术所得催化剂具有优异的co2转化率和接近100％的co选择性。2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种逆水煤气变换催化剂制备方法，包括以下步骤：
4、s1.在烧杯中加入去离子水，分别称取金属氧化物前体、氧化钼前体和柠檬酸溶解在烧杯中，得到混合溶液a；
5、s2.用酸性溶液调节混合溶液a的ph值为0.5-1.5；
6、s3.将经过s2步骤处理后的混合溶液a在水浴中加热搅拌至凝胶状态，干燥过夜，再经马弗炉煅烧3—4h，制得载体材料；
7、s4.称取s3所述载体材料溶解于去离子水中，制得载体溶液，再称取铜前体溶于去离子水中，并将其水溶液滴加入载体溶液中，得到混合溶液b；
8、s5.用碱性溶液控制混合溶液b的ph值为8-10；
9、s6.将经过s5步骤处理后的混合溶液b进行老化、抽滤、洗涤、干燥、煅烧处理，制得所述逆水煤气变换催化剂。
10、优选的，s1中，所述金属氧化物前体与氧化钼前体的质量比为10:1；所述柠檬酸与金属氧化物前体和氧化钼前体混合物中的总金属原子的摩尔比为1:1。
11、优选的，s1中，所述氧化钼前体为钼酸铵或钼酸中的一种或多种；所述金属氧化物前体为硝酸铈、醋酸铈、氯化铈、硫酸铈、硝酸镓、醋酸镓、氯化镓、硫酸镓、硝酸钛、醋酸钛、氯化钛、硫酸钛中的一种或多种。
12、优选的，s2中，所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、高氯酸、次氯酸中的一种或多种酸构成的酸的水溶液；所述酸性溶液的质量分数为5％—25％。
13、优选的，s3中，所述水浴加热的温度范围限定为60-80℃；所述马弗炉煅烧的温度范围限定为350-500℃。
14、优选的，s4中，所述铜前体为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碳酸铜、醋酸铜中的一种或多种；所述铜前体的质量分数为5％—20％。
15、优选的，s5中，所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨中一种或多种水溶液。
16、优选的，s6中，所述老化时间限定为4—8h；所述干燥温度限定为90-110℃；所述干燥时间限定为12—24h；所述煅烧温度限定为400-800℃；所述煅烧时间限定为4—8h。
17、一种根据所述的逆水煤气变换催化剂制备方法制备出的逆水煤气变换催化剂在逆水煤气变换反应中的应用。
18、优选的，所述应用过程为：
19、i.以固定床反应器作为催化剂反应活性的评价装置，其中反应管的材质为石英玻璃；
20、ii.将催化剂进行压片、过筛，选取40～60目的逆水煤气变换催化剂颗粒，称取0.1克逆水煤气变换催化剂与0.6克石英砂混合，装入石英管，待测；
21、iii.打开对应的钢瓶及氢气、空气发生器，启动电脑，通过质量流量计控制进入反应系统内的气体流量，然后用氮气吹扫反应管路去除空气并捡漏；
22、iv.打开程序升温仪，以10℃/min的升温速率升温到指定的还原温度后，通过一定流量的氢气对煅烧后的样品在600℃下还原1小时；
23、v.打开氩气，开启气相色谱仪，待柱箱温度和检测器温度分别达到80℃和140℃后，开启tcd检测器，设置桥流为50ma；
24、vi.还原完毕后，通入氮气进行吹扫降至反应温度，随后打开反应原料气开始反应，反应产物通过气相色谱仪进行在线检测分析。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
26、本专利技术的催化剂将铜通过共沉淀的方法负载在载体材料上，载体材料首次报道，具有制备步骤简单、原料易得、操作安全等优点。同时，本专利技术所得催化剂具有优异的co2转化率和接近100％的co选择性。
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【技术保护点】
1.一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S1中，所述金属氧化物前体与氧化钼前体的质量比为10:1；所述柠檬酸与金属氧化物前体和氧化钼前体混合物中的总金属原子的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S1中，所述氧化钼前体为钼酸铵或钼酸中的一种或多种；所述金属氧化物前体为硝酸铈、醋酸铈、氯化铈、硫酸铈、硝酸镓、醋酸镓、氯化镓、硫酸镓、硝酸钛、醋酸钛、氯化钛、硫酸钛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S2中，所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、高氯酸、次氯酸中的一种或多种酸构成的酸的水溶液；所述酸性溶液的质量分数为5％—25％。
5.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S3中，所述水浴加热的温度范围限定为60-80℃；所述马弗炉煅烧的温度范围限定为350-500℃。
6.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S4中，所述铜前体为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碳酸铜、醋酸铜中的一种或多种；所述铜前体的质量分数为5％—20％。
7.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S5中，所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨中一种或多种水溶液。
8.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，S6中，所述老化时间限定为4—8h；所述干燥温度限定为90-110℃；所述干燥时间限定为12—24h；所述煅烧温度限定为400-800℃；所述煅烧时间限定为4—8h。
9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的逆水煤气变换催化剂制备方法制备出的逆水煤气变换催化剂在逆水煤气变换反应中的应用。
10.根据权利要求9所述的逆水煤气变换催化剂在逆水煤气变换反应中的应用，其特征在于，所述应用过程为：
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【技术特征摘要】
1.一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，s1中，所述金属氧化物前体与氧化钼前体的质量比为10:1；所述柠檬酸与金属氧化物前体和氧化钼前体混合物中的总金属原子的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，s1中，所述氧化钼前体为钼酸铵或钼酸中的一种或多种；所述金属氧化物前体为硝酸铈、醋酸铈、氯化铈、硫酸铈、硝酸镓、醋酸镓、氯化镓、硫酸镓、硝酸钛、醋酸钛、氯化钛、硫酸钛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，s2中，所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、高氯酸、次氯酸中的一种或多种酸构成的酸的水溶液；所述酸性溶液的质量分数为5％—25％。
5.根据权利要求1所述的一种逆水煤气变换催化剂制备方法，其特征在于，s3中，所述水浴加热的温度范围限定为60-...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昌健，张家豪，戴勇，赵赫，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：
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