[发明专利]一种铜掺杂的ZnO-ZrO2固溶体催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O溶于去离子水，配制金属硝酸盐混合溶液，并使其完全溶解混合；

(2)在50～90℃的反应温度下，将步骤(1)得到的金属硝酸盐混合溶液与Na₂CO₃溶液滴加入反应容器中，滴定完毕后，维持上述反应温度，搅拌，在上述反应温度下老化；

(3)将步骤(2)得到的产物冷却后进行离心得到固体沉淀；然后用去离子水洗涤固体沉淀；然后将沉淀进行干燥处理，得到催化剂前驱体；

(4)将步骤(3)得到的催化剂前驱体放入管式炉中进行焙烧，得到催化剂母体。

2.根据权利要求1所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，原料Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O中，Cu的摩尔百分数为0％～10％，但不包括0；Zn和Zr的摩尔比为Zn:Zr＝1:4。

3.根据权利要求1所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，金属硝酸盐混合溶液与Na₂CO₃溶液滴加入反应容器的方式为并流加入，并用磁力搅拌促进沉淀生成，保持滴定终点pH＝7～8。

4.根据权利要求1或3所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，Na₂CO₃溶液的浓度为0.5～1mol/L。

5.根据权利要求1所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，搅拌方式为磁力搅拌，时间为30～60min；老化时间为3～5h。

6.根据权利要求1所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，离心时离心机的转速为8000～12000r/min，用去离子水洗涤固体沉淀3～6次，干燥温度为90～120℃，干燥时间为12h。

7.根据权利要求1所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，焙烧的温度为450～550℃。

8.一种由权利要求1-7任一所述的方法制备得到的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂。

9.权利要求8所述的铜掺杂的ZnO-ZrO₂固溶体催化剂在二氧化碳加氢制甲醇中的应用。