用于二氧化碳加氢合成甲醇的铜基催化剂及其制法和应用

摘要

本发明公开了一种用于二氧化碳加氢合成甲醇的铜基催化剂及其制法和应用，该催化剂的制法包括：1）将锌盐、铝盐、锆盐和稳定剂配成第一溶液；或将锌盐、铝盐和锆盐配成第二溶液；2）将碳酸盐和氢氧化物配成第三溶液；3）将铜盐配成第四溶液；4）将第一溶液与第三溶液形成第一沉淀液；或将第二溶液与第三溶液形成第二沉淀液；5）将第四溶液加入到第一沉淀液中，形成第三沉淀液或将第四溶液加入到第二沉淀液中，形成第四沉淀液；待沉淀液中的Cu沉淀后，老化，洗涤；6）干燥，焙烧。该催化剂含Cu：30～50%；Zn：20～40%；Al：10～20%；Zr：5～20%。该催化剂用于二氧化碳加氢合成甲醇的反应中。

主权项

一种用于二氧化碳加氢合成甲醇的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)按下述金属元素摩尔百分比合成铜基催化剂：Cu:Zn:Al:Zr＝40:40:10:10；先按40:40:10:10:2的摩尔百分比含量称取96.64g硝酸铜、54.52g氯化锌、37.51g硝酸铝、32.23g氧氯化锆与20g聚乙烯吡咯烷酮；先将氯化锌、硝酸铝、氧氯化锆与聚乙烯吡咯烷酮依次溶于1L去离子水中，配制成混合溶液1；(2)按1：1的摩尔比分别称取121.89g碳酸钠与64.53g氢氧化钾，将它们溶于去离子水中，配制摩尔浓度为1mol/L的碱性沉淀溶液2；在反应温度为25℃及机械搅拌的条件下，采用共沉淀法，将上述1L溶液1与1.65L溶液2进行并流沉淀，并将沉淀的pH控制在pH＝10，形成共沉淀液；(3)将上述称取的硝酸铜溶于1L去离子水中配制成溶液3；将1L溶液3在pH＝10的条件下，滴加到步骤(2)的形成共沉淀液中，继续进行沉淀；待溶液3滴加完成后，在80℃下老化10h后，利用去离子水将沉淀洗涤至无Na⁺、无K⁺及无Cl^‑为止；然后，在60℃下真空干燥10h后，在500℃下焙烧3h，制得铜基催化剂。