一种铜铋复合催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种水热法合成铜铋复合催化剂的方法，包括：配置含有硝酸铜和硝酸铋的硝酸溶液；配置氢氧化钾溶液作为沉淀剂；将氢氧化钾溶液滴加到硝酸溶液中，进行共沉淀反应；将得到的悬浮液转移到水热釜中进行水热反应；将水热反应产物洗涤、干燥研磨，得到铜铋复合催化剂。本发明专利技术还公开了该催化剂在电催化乙炔半加氢制备乙烯中的应用，显示出高催化活性、高乙烯选择性。本发明专利技术在铜基催化剂中引入金属铋，通过与铜复合，形成含有CuO和稳定相CuBi<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;的铜铋复合催化剂，铜铋复合调节了催化材料的电子结构和催化反应过程中反应中间体的结合能，同时形成了Cu‑Bi异质界面，从而提供了大量活性位点，提高了催化活性和乙烯选择性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属复合材料制备，具体涉及一种铜铋复合催化剂及其制备和应用。

技术介绍

1、乙烯作为生成聚合物的重要原材料，在石油化工产品中具有核心地位，其产品占化石产品的75％以上，在国民经济中发挥至关重要的作用，乙烯的产量已经成为衡量一个国家石油化工产业发达程度的标准，随着我国经济不断发展，我国对于乙烯的需求量也日益提高。石油蒸汽裂解是目前生产乙烯的主要工艺，通过此工艺不仅能够获得乙烯，同时还能够获得丙烯、甲烷等丰富的石油制品。然而，此过程制备的乙烯产品通常含有0.5–2.0vol.％的乙炔，从而导致后期乙烯聚合反应的ziegler–natta催化剂中毒，影响聚合物的品质。

2、近年来，人们尝试很多方法试图降低乙烯中乙炔杂质的含量，以提高乙烯的纯度及其下游产品的品质。目前，去除乙烯中乙炔的方法有溶剂吸收法、热催化法和电催化法等。溶剂吸收法选用有机溶剂n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯等作为吸收剂，能够有效地去除乙烯中的乙炔杂质，得到聚合级乙烯，但该方法需要大量的有机溶剂，不够绿色环保。热催化法能够在一定的温度下，以金属钯等为催化剂，实现乙炔到乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铜铋复合催化剂，其特征在于，所述铜铋复合催化剂由CuBi2O4和CuO组成，其中CuBi2O4作为稳定相存在，且铋与铜的摩尔比为0.22–1.96:1。

2.根据权利要求1所述的一种铜铋复合催化剂，其特征在于：所述铜铋复合催化剂的微观形貌为若干纳米结构自组装形成的球状结构，单个球状结构的直径为3–6μm。

3.根据权利要求2所述的一种铜铋复合催化剂，其特征在于：所述铜铋复合催化剂的微观形貌为若干纳米棒状结构自组装成海胆球形、且棒状结构末端分散有纳米级小颗粒；构成的单个海胆球形的平均粒径约为5μm，且构成所述铜铋复合催化剂的成分中铋和铜的摩尔比为0.82:1...

【技术特征摘要】

1.一种铜铋复合催化剂，其特征在于，所述铜铋复合催化剂由cubi2o4和cuo组成，其中cubi2o4作为稳定相存在，且铋与铜的摩尔比为0.22–1.96:1。

2.根据权利要求1所述的一种铜铋复合催化剂，其特征在于：所述铜铋复合催化剂的微观形貌为若干纳米结构自组装形成的球状结构，单个球状结构的直径为3–6μm。

3.根据权利要求2所述的一种铜铋复合催化剂，其特征在于：所述铜铋复合催化剂的微观形貌为若干纳米棒状结构自组装成海胆球形、且棒状结构末端分散有纳米级小颗粒；构成的单个海胆球形的平均粒径约为5μm，且构成所述铜铋复合催化剂的成分中铋和铜的摩尔比为0.82:1。

4.制备权利要求1-3任一项所述的一种铜铋复合催化剂的方法，其特征在于，包括步骤：

5.根据权利要求4所述一种铜铋复合催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述硝酸溶液的浓度为0.2–0.375mol/l，硝酸铜在硝酸溶液中的摩尔浓度为0.04–0.1mol/l，所述硝酸铋和硝酸铜的摩尔比...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彬，高星，侯阳，李中坚，雷乐成，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：