[发明专利]一种改性的纳米金属碳化物催化剂及制备和应用

权利要求书

1、一种改性的纳米金属碳化物催化剂，其特征在于催化剂组成为：MAM₁MC/SiO₂

其中第二金属M₁为Fe、Co、Ni、Cu、Zn或Mn一种或几种，主金属M为Mo、Fe、Cr、W、V、Ti、Zr或Hf一种或几种，MA为碱金属或碱土金属的一种或几种。

2、如权利要求1所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂，其特征在于所述的碱金属为Li、Na、K或Cs。

3、如权利要求1所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂，其特征在于所述的碱土金属为Mg、Ca或Ba。

4、如权利要求1-3任一项所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在0～60℃下，将主金属M的前驱体和第二金属M₁前驱体分散到的溶剂中，经过1—24小时的搅拌后加入Si载体前驱体，同时加入碱性催化剂和蒸馏水，继续1—24小时的搅拌，将得到的产物在60～150℃后处理1～24小时，即可得到M—M₁/SiO₂的含氧化合物；

(2)将M—M₁/SiO₂的含氧化合物研磨成小于0.5mm的粉末状，将惰性气体或含碳气体通入粉末状M—M₁/SiO₂含氧化合物，从室温以1～10℃的升温速率升至400℃，然后再以0.2～3℃的升温速率从400℃升至500～800℃，并恒温1～8小时；

(3)升温反应结束后，将(2)物料在惰性气氛中冷却至室温；

(4)在室温下，以氧气浓度为0.5～2％钝化气体对(3)物料进行钝化1～8小时，即得到SiO₂负载金属碳化物催化剂；

(5)将可溶于水的碱金属前驱体或碱土金属前驱体等体积浸渍SiO₂负载金属碳化物催化剂，或将碱金属前驱体/碱土金属前驱体与SiO₂负载金属碳化物催化剂物理混合后，在惰性气氛中400～600℃焙烧1～8小时；

(6)焙烧结束后，将(5)物料在惰性气氛中冷却至室温；

(7)在室温下，以氧气浓度为0.5～2％钝化气体对(6)物料进行钝化1～8小时，即得到碱金属/碱土金属改性的纳米金属碳化物催化剂。

5、如权利要求4所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)所述主金属M的前驱体为：钼的前驱体、铁的前驱体、铬的前驱体、钨的前驱体、钒的前驱体、钛的前驱体、锆的前驱体或铪的前驱体。

6、如权利要求5所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于所述的钼的前驱体为羰基钼、钼酸铵或氯化钼，铁的前驱体为硝酸铁、羰基铁或氯化铁，铬的前驱体为硝酸铬或铬酸钾，钨的前驱体为硝酸钨、钨酸铵、氟化钨或钨酸钠，钒的前驱体为钒酸铵，钛的前驱体为四氯化钛或钛酸丁酯，锆的前驱体为四氯化锆、丙醇锆或异丙醇锆，铪的前驱体为四氯化铪。

7、如权利要求4所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)所述第二金属M₁前驱体可为：铁的前驱体、钴的前驱体、镍的前驱体、铜的前驱体、锌的前驱体或锰的前驱体。

8、如权利要求7所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于所述的铁的前驱体为硝酸铁、羰基铁或氯化铁，钴的前驱体为硝酸钴或氯化钴，镍的前驱体为硝酸镍，铜的前驱体为硝酸铜或碱式碳酸铜，锌的前驱体为硝酸锌或氯化锌，锰的前驱体为硝酸锰或氯化锰。

9、如权利要求4所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的第二金属M₁与主金属M的摩尔比例为：1：1～10。

10、如权利要求4所述的一种改性的纳米金属碳化物催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的溶剂为：甲醇、乙醇或丙酮，溶剂的用量为主金属M：溶剂＝0.01mol：50～200ml。