一种热催化CO2加氢制甲酸催化剂及制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种热催化CO<subgt;2</subgt;加氢制甲酸催化剂及其制备方法和在热催化CO<subgt;2</subgt;加氢制甲酸反应中的应用，包括活性组分及承载所述活性组分的载体，所述活性组分为过渡金属单原子，所述载体预先经有机配体修饰，所述有机配体的一端均匀接枝在载体表面，所述有机配体的另一端与过渡金属单原子配位。本发明专利技术中催化剂的制备方法简单，无需使用昂贵配体，成本较低；催化剂中过渡金属呈单原子分散状态，金属的利用率高。制备得到的催化剂在不使用有机溶剂的条件下，对热催化CO2加氢制甲酸反应表现出良好的催化活性；该催化剂甚至能够在不添加碱的条件下，在水相中热催化CO2加氢制甲酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂，尤其涉及一种热催化co2加氢制甲酸催化剂及制备方法和在热催化co2加氢制甲酸反应中的应用。

技术介绍

1、随着人口的持续增长和全球工业化进程的加快，日益频繁的人类活动不仅加速了化石燃料的消耗，还导致了温室气体co2的大量排放。这既造成了资源浪费，又给生态环境带来了不利影响。然而，co2也是一种储量丰富、廉价易得、无毒可循环的c1资源。将其转化为高附加值的燃料或化学品，被公认为是解决化石燃料短缺和碳排放危机的理想策略，。

2、二氧化碳加氢制甲酸(co2+h2→hcooh)不仅可以有效地“减碳”，还可以实现对氢能的高效存储，合成高附加值化学品。在该反应中，原子的利用率高达100％，契合“绿色化学”的发展理念。文献表明，通过电催化、光催化和热催化等方法可以实现co2加氢到甲酸的转化。电催化法合成工艺清洁，然而受限于析氢竞争反应和缓慢的反应动力学等因素，该技术在工业化道路上仍受到很大阻碍；光催化法的反应条件温和，但其能量来源主要是太阳光，受地域和气候的限制；热催化法可以实现co2到甲酸的大规模、连续转化，易于实现商业化，从而有望加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热催化CO2加氢制甲酸催化剂，包括活性组分及承载所述活性组分的载体，其特征在于：所述活性组分为过渡金属单原子，有机配体的一端接枝在载体表面，所述有机配体的另一端与过渡金属单原子配位。

2.根据权利要求1所述的一种热催化CO2加氢制甲酸催化剂，其特征在于：所述有机配体包括硅烷偶联剂，其分子式中至少含有1个供电子基团；优选地，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、(N,N-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、氨基苯基三甲氧基硅...

【技术特征摘要】

1.一种热催化co2加氢制甲酸催化剂，包括活性组分及承载所述活性组分的载体，其特征在于：所述活性组分为过渡金属单原子，有机配体的一端接枝在载体表面，所述有机配体的另一端与过渡金属单原子配位。

2.根据权利要求1所述的一种热催化co2加氢制甲酸催化剂，其特征在于：所述有机配体包括硅烷偶联剂，其分子式中至少含有1个供电子基团；优选地，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、n,n-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、氨基苯基三甲氧基硅烷、2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的一种热催化co2加氢制甲酸催化剂，其特征在于：所述载体包括炭材料，sba-15，或硅、铝、铟、铈、锆、锌、锰、锡、钛、钨、钼的氧化物中的至少一种；优选地，所述炭材料为介孔碳；所述有机配体与载体的摩尔用量比为0.2～10:1；优选地，所述有机配体与载体的摩尔用量比为2:1。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种热催化co2加氢制甲酸催化剂，其特征在于：以载体质量计，所述活性组分的含量为0.1-7.0wt％。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种热催化co2加氢制甲酸催化剂，其特征在于：所述过渡金属原子选自钌或钯金属；优选地，所述过渡金属原子选自钌金属。

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【专利技术属性】
技术研发人员：段焱鑫，谢京燕，杨庆伟，刘振宇，蒋文军，谭达刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：