一种泡沫Cu基反相催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种泡沫Cu基反相催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂是以纳米混合金属氧化物作为负载相均匀分散于载体金属上，形成纳米氧化物/金属反相界面结构，其中，载体金属选择为泡沫Cu，记为Cu‑foam，负载相纳米混合金属氧化物成分中包括两种金属元素，第一种金属元素选自Zr，第二种金属元素选自Zn、Ce、La、Mn、Ga中的至少一种。本发明专利技术泡沫Cu基反相催化剂在220℃的低温条件和高反应空速(48000h<supgt;‑1</supgt;)下具有优异的甲醇合成性能催化剂表现出最佳的甲醇合成性能，时空收率STY<subgt;MeOH</subgt;达到990g <subgt;MeOH</subgt;·kg<subgt;cat</subgt;<supgt;‑1</supgt;·h<supgt;‑1</supgt;(CO<subgt;2</subgt;转化率＝8.0％，甲醇选择性＝72％)，是同等条件下商业Cu/ZnO/Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;催化剂的两倍，并在300h的长时间运行中证实该反相催化剂具备优良稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于二氧化碳加氢制甲醇的泡沫cu基反相催化剂及其制备方法和应用，属于二氧化碳资源化转化。

技术介绍

1、通过利用可再生能源产生的绿电，电解水得到绿氢，再将绿氢与工业废气中捕集的co2通过催化反应转化为绿色甲醇，实现了co2的循环利用，同时解决了绿氢的储存和利用难题，构建起氢-碳耦合循环系统。这种co2催化转化技术的重大进展，不仅可以减少co2排放和不可再生资源的依赖，还能最大程度地减少化石燃料对环境造成的影响，将可再生能源产生的二氧化碳和氢气转化为绿色甲醇，展现出治理二氧化碳排放负面影响的前景。

2、co2+3h21 ch3oh+h2o δrhm＝-41.9kj/mol (1)

3、co2+3h21 co+h2o δrhm＝41.2kj/mol (2)

4、co2加氢制甲醇反应(方程式1)的热力学焓变为-41.9kj/mol，表明这是一个放热反应，因此在低温条件下有利。然而，co2加氢生成甲醇的过程存在着较高的动力学屏障，通常需要在较高温度(>240℃)下才能获得令人满意的甲醇产率。然而，过高的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种泡沫Cu基反相催化剂，其特征在于以纳米混合金属氧化物作为负载相均匀分散于载体金属上，形成纳米氧化物/金属反相界面结构，其中，载体金属选择为泡沫Cu，记为Cu-foam，负载相纳米混合金属氧化物成分中包括两种金属元素，第一种金属元素选自Zr，第二种金属元素选自Zn、Ce、La、Mn、Ga中的至少一种，优选为Zn。

2.如权利要求1所述的一种泡沫Cu基反相催化剂，其特征在于所述第一种金属元素与第二种金属元素的摩尔比是0.6-4:1，优选为1-2:1；

3.如权利要求1所述的一种泡沫Cu基反相催化剂，其特征在于基于载体和负载相中金属的总摩尔量，负载相金属的摩尔分...

【技术特征摘要】

1.一种泡沫cu基反相催化剂，其特征在于以纳米混合金属氧化物作为负载相均匀分散于载体金属上，形成纳米氧化物/金属反相界面结构，其中，载体金属选择为泡沫cu，记为cu-foam，负载相纳米混合金属氧化物成分中包括两种金属元素，第一种金属元素选自zr，第二种金属元素选自zn、ce、la、mn、ga中的至少一种，优选为zn。

2.如权利要求1所述的一种泡沫cu基反相催化剂，其特征在于所述第一种金属元素与第二种金属元素的摩尔比是0.6-4:1，优选为1-2:1；

3.如权利要求1所述的一种泡沫cu基反相催化剂，其特征在于基于载体和负载相中金属的总摩尔量，负载相金属的摩尔分数在5～50％。

4.如权利要求1所述的一种泡沫cu基反相催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的一种泡沫cu基反相催化剂的制备方法，其特征在于步骤1)中，所述盐酸溶液的浓度是0.08-0.2mol/l，用盐酸溶液浸泡超声处理的时间是3-10min，步骤1)洗涤所用溶剂是乙醇和超纯水。

6.如权利要求4所述的一种泡沫cu基反相催化剂的制备方法，其特征在于步骤1)中在氢氧化钠和(nh4)2s2o8的混合水溶液中进行预处理时，所述混合溶液中氢氧化钠和(nh4)2s2o8的浓度分别是1.5-3m和0.07...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丽利，徐杨芝，韩宇杰，邓昊，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：