【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种加氢反应催化剂及其制备方法，特别是有关于一种可用于二氧化碳进行加氢反应以合成甲醇的加氢反应催化剂及所述加氢反应催化剂的制备方法。
技术介绍
1、自第二次工业革命以来，工业生产所消耗的化石能源导致了二氧化碳(co2)的大量排放，使得大气中的co2含量急剧增加，这使得加剧了温室效应，并对生态环境造成了一定程度的迫害，为了生存应对气候变化也是人类社会面临的共同挑战。
2、在针对温室效应所造成的气候变迁所采用的各种应对措施中，主要是降低大气中co2浓度。然而，通过将co2回收深埋地下或者封存于海洋的方式，并不能真正意义上解决该问题，不仅会存在co2泄露问题，封存在海洋的co2也会使海水酸度不断增大，危害海洋生物。同时，该方式储存成本高，并不一种理想的解决方案。只有将co2资源化利用，才能真正解决问题。
3、目前co2资源化利用主要包括物理和化学两个方面。物理上，将co2作为保护气体使用时，可以用作碳酸饮料的生产；当co2作为惰性气体时，一般可以应用在电焊的保护气中。此外，co2还可以作为制冷剂应用于食品冷藏领域以及作为烟丝膨胀剂替代氟利昂。化学上，将温室气体转化为有价值的化工产品，如甲醇、甲酸、烃、酯等，在大幅度削减大气中的co2含量的同时，也会产生可观的经济效益，目前，co2加氢制备甲醇因其良好的可行性和经济性，愈来愈受到人们关注。
4、早期co2加氢制备甲醇所使用的反应催化剂是借鉴了一氧化碳(co)加氢反应中的铜(cu)基催化剂进行研究，但是这类cu基催化剂存在稳定性差且高温选择
5、目前，在co2加氢合成甲醇(ch3oh)方面，在低温高压的反应条件下，制备出高活性、高选择性以及有着良好稳定性的加氢催化剂是目前科研人员要解决的一项重要课题。
6、因此，有必要提供一种加氢反应催化剂及其制备方法，所述加氢反应催化剂可用于将二氧化碳通过加氢反应合成甲醇，以解决现有技术中所存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种加氢反应催化剂，其包含一钛酸锶载体及至少一活性组分，如金属氧化物。所述金属氧化物均匀分布于所述钛酸锶载体上，可提高所述加氢反应催化剂的活性。所述加氢反应催化剂可用于将二氧化碳加氢转化为甲醇，获得将近30％的co2转化率与接近70％的甲醇选择性，且在36小时内并未出现明显失活，具有良好的催化活性及稳定性。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种加氢反应催化剂的制备方法，采用沉积沉淀法将一或多个活性组分以较均匀的方式分布在一钛酸锶载体上，可提高所述加氢反应催化剂的稳定性及活性。
3、为达上述目的，本专利技术的一实施例提供一种加氢反应催化剂，其包含：一钛酸锶(srtio3)载体；以及至少一金属氧化物，分布于所述钛酸锶载体上；其中所述金属氧化物包含氧化锌(zno)，所述氧化锌以重量计是所述氧化锌和所述钛酸锶载体的总重量的10至50％。
4、在本专利技术的一实施例中，所述钛酸锶载体具有一粒径为3至5微米。
5、在本专利技术的一实施例中，所述氧化锌以重量计是所述氧化锌和所述钛酸锶载体的总重量的20至40％。
6、在本专利技术的一实施例中，所述至少一金属氧化物包含氧化铜。
7、在本专利技术的一实施例中，所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为0.5至4。
8、在本专利技术的一实施例中，所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为1至3。
9、本专利技术的另一实施例提供一种加氢反应催化剂的制备方法，包含以下步骤：
10、(1)将一金属盐溶液和一碱液滴入一钛酸锶溶液中，保持所述反应溶液酸碱值在5.0至8.0之间，以形成一反应溶液；
11、(2)加热所述反应溶液进行老化；
12、(3)过滤老化后的所述反应溶液以获得一中间产物；以及
13、(4)煅烧所述中间产物，以形成如上所述的加氢反应催化剂；
14、其中所述金属盐溶液包含锌盐。
15、在本专利技术的一实施例中，在所述步骤(1)中，通过将一钛酸锶粉末溶解于水中来形成所述钛酸锶溶液，其中所述钛酸锶粉末具有一平均粒径为3至5微米。
16、在本专利技术的一实施例中，在所述步骤(1)中，所述金属盐溶液具有一浓度为0.5至2摩尔/升(mol/l)，以及所述碱液具有一浓度为0.5至2摩尔/升。
17、在本专利技术的一实施例中，在所述步骤(1)中，所述碱液为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾以及碳酸氢钾中的至少一种。
18、在本专利技术的一实施例中，在所述步骤(2)中，加热所述反应溶液至70℃进行老化1至3小时。
19、在本专利技术的一实施例中，所述金属盐溶液还包含铜盐，其中所述金属盐溶液中，元素铜和元素锌的一摩尔比为0.5至4。
20、在本专利技术的一实施例中，所述铜盐为三水合硝酸铜，以及所述锌盐为六水合硝酸锌。
21、在本专利技术的一实施例中，所述步骤(3)还包含：在100至120℃干燥所述中间产物10至14小时。
22、在本专利技术的一实施例中，在所述步骤(4)中，在300至500℃下煅烧所述中间产物2至5小时。
23、在本专利技术的一实施例中，在步骤(1)中，还包含以10至20转/分的转速在60至90℃搅拌所述反应溶液2至4小时。
24、本专利技术的有益效果如下：
25、采用钛酸锶作为催化剂载体，基于其特殊的能带结构，能与氧化铜以及氧化锌形成异质结，增强活性组分与钛酸锶载体之间的相互作用，使得催化剂表面富含电子，从而提高催化剂的活性。作为催化活性组分的cu与zn可均匀分布沉积在钛酸锶载体上，与载体之间结合度高，稳定性好。此外，本专利技术制备的加氢反应催化剂在使用前还原活化的时间短，降低反应中氢气使用成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂包含：
2.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述钛酸锶载体具有一粒径为3至5微米。
3.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述氧化锌以重量计是所述氧化锌和所述钛酸锶载体的总重量的20至40％。
4.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述至少一金属氧化物包含氧化铜。
5.如权利要求4所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为0.5至4。
6.如权利要求4所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为1至3。
7.一种加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包含以下步骤：
8.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，通过将一钛酸锶粉末溶解于水中来形成所述钛酸锶溶液，其中所述钛酸锶粉末具有一平均粒径为3至5微米。
9.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：
10.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，所述碱液为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾以及碳酸氢钾中的至少一种。
11.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，加热所述反应溶液至70℃进行老化1至3小时。
12.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐溶液还包含铜盐，其中所述金属盐溶液中，元素铜和元素锌的一摩尔比为0.5至4。
13.如权利要求12所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述铜盐为三水合硝酸铜，以及所述锌盐为六水合硝酸锌。
14.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)还包含：在100至120℃干燥所述中间产物10至14小时。
15.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，在300至500℃下煅烧所述中间产物2至5小时。
16.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，还包含以10至20转/分的转速在60至90℃搅拌所述反应溶液2至4小时。
...【技术特征摘要】
1.一种加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂包含：
2.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述钛酸锶载体具有一粒径为3至5微米。
3.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述氧化锌以重量计是所述氧化锌和所述钛酸锶载体的总重量的20至40％。
4.如权利要求1所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述至少一金属氧化物包含氧化铜。
5.如权利要求4所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为0.5至4。
6.如权利要求4所述的加氢反应催化剂，其特征在于：所述加氢反应催化剂中所含的元素铜和元素锌的一摩尔比为1至3。
7.一种加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包含以下步骤：
8.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，通过将一钛酸锶粉末溶解于水中来形成所述钛酸锶溶液，其中所述钛酸锶粉末具有一平均粒径为3至5微米。
9.如权利要求7所述的加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，所述金属盐溶液具有一浓度为0.5至2摩尔/升，以及所述碱液具有一浓度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘殿华，刘雅鑫，林英红，孙斌，王雷，
申请(专利权)人：申能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。