[发明专利]一种合成气制备低碳混合醇的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种合成气制备低碳混合醇的催化剂，其特征在于为负载型FeCo-alloy@Cu核壳结构催化剂，其中核壳结构FeCo-alloy@Cu的核层为FeCo-alloy，壳层为金属Cu，载体为SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、MgO、TiO₂、CNT、AC中的至少一种；按质量百分数计，核壳结构FeCo-alloy@Cu活性相所占比例为10％～50％，其余为载体。

2.如权利要求1所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂，其特征在于所述核壳结构FeCo-alloy@Cu中FeCo-alloy核层的直径为5～20nm，壳层的厚度为3～15nm，元素组成Fe︰Co摩尔比为1︰10～10︰1，Cu︰Fe摩尔比为1︰50～50︰1。

3.如权利要求1所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于其包括以下步骤：

1)将铁盐、钴盐、二苄醚、油酸和油胺混合，其中Fe︰Co摩尔比为1︰10～10︰1，二苄醚︰油酸︰油胺体积比为10︰3︰4，油胺与铁组分的摩尔比为0.5～10，后用磁力搅拌混合均匀，在氮气气氛中加热反应；

2)将加热反应后的溶液冷却至室温，洗涤，离心，干燥后得FeCo合金纳米粒子，记为FeCo-alloy；

3)将步骤2)得到的FeCo-alloy重新分散到含聚丙烯酰胺的无水乙醇中超声；

4)加入含铜化合物，其中Cu︰Fe摩尔比为1︰50～50︰1，继续搅拌后加入NH₃·H₂O溶液，调节pH值为9.0～10.0，得溶液A，再加入硼氢化钠水溶液，其中硼氢化钠与溶液A中Cu组分的摩尔比为1～15，得到核壳结构的固体悬浮液；

5)在步骤4)得到的核壳结构的固体悬浮液中加入计量的载体，搅拌，抽滤，洗涤，干燥后的固体经含氢气氛的气体还原，即得合成气制备低碳混合醇的催化剂。

4.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、醋酸铁、乙酰丙酮铁中的至少一种；所述钴盐选自氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、醋酸钴、乙酰丙酮钴中的至少一种。

5.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述加热反应的温度为80～200℃，加热反应时间为10～120min。

6.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述洗涤，离心是用乙醇洗涤，离心，重复2～3次；所述干燥为置于恒温干燥箱中于40～60℃下干燥30～120min。

7.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述超声的时间为10～120min；所述聚丙烯酰胺的质量百分浓度为1％～10％。

8.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述含铜化合物选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜、乙酰丙酮铜中的至少一种。

9.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述继续搅拌的时间为30～180min，所述NH₃·H₂O溶液的摩尔浓度为2mol/L；所述硼氢化钠水溶液的质量百分浓度为5.0％～25.0％。

10.如权利要求3所述一种合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述搅拌的时间为1～4h；所述干燥是将所得固体于60～100℃下真空干燥1～12h；所述含氢气氛采用氢气，或氢气与惰性气体的混合气，混合气中氢气的体积百分浓度为5％～25％；所述还原是在250～450℃下还原1.0～5.0h。