氧化铜-氧化锌复合担体奈米金触媒应用于甲醇部分氧化产制氢气

摘要

本发明为制备氧化铜和氧化锌复合担体，利用共沈淀法制备成氧化铜和氧化锌复合担体奈米金触媒，目的在发展甲醇部分氧化反应(CH3OH＋1/2O2→2H2＋CO2)制备氢气的程序，用来提高氢气纯度降低一氧化碳含量之方法。本发明制备的氧化铜和氧化锌复合担体金触媒其特征为直径小于5大于1奈米，外形呈现圆球型的金晶粒。触媒以共沈淀法为制备方法，方法为取硝酸铜、硝酸锌和气酸金溶于纯水中制成水溶液并利用0.1莫耳浓度的碳酸钠将水溶液的酸硷度pH值控制在8.5，在70℃下逐渐沈淀，待沈淀后经过多次水洗、过滤，在100℃下乾燥，改变不同煅烧温度300~400℃。在175~275℃反应温度下进行甲醇部分氧化反应，能发挥最佳的活性和氢气选择率。利用共沈淀法制备，以碳酸钠为沈淀剂，在300℃下煅烧的1 wt%氧化铜－氧化锌担载金触媒，当进料比例O2/CH3OH为0.5，反应温度为250℃下，以pH为8.5的制备条件下，甲醇转化率可达到100%，而氢气选择率为94.2 %，只有微量一氧化碳的产生。显然地，金触媒对于催化甲醇部份氧化反应能够选择性氧化一氧化碳，使得氢气产物中只有微量一氧化碳的污染。

主权项

一种制备氧化铜-氧化锌复合担体金触媒的方法，并利用甲醇部份氧化反应以产制高纯度氢气。其反应进料氧气/甲醇莫耳比为0.5，反应温度为175~275℃。氧化铜-氧化锌复合担体金触媒使用共沈淀法来制备，制备方法如下：a.先秤取硝酸铜、硝酸锌和氯酸金溶于纯水中，调配成1wt%氧化铜-氧化锌复合担体金触媒的触媒；b.在步骤a的悬浮液中，逐滴加入0.1莫耳浓度的碳酸钠水溶液，并维持pH值8.5；c.待沈淀后，过滤此悬浮液并得到一滤饼，用大量纯水清洗数次；d.将清洗后的触媒前趋物，置于100℃烘箱中乾燥24小时以上去除水分；e.乾燥后的触媒前趋物放入高温炉内，在300~400℃下进行煅烧。