[发明专利]一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法，该方法制备的催化剂可以充分利用介孔二氧化硅的高比表面积和独特的孔道结构，实现活性组分的超高分散，促进高活性位点的生成。本发明的方法包括以下步聚：(1)称取聚合物加入去离子水，搅拌至完全溶解；(2)加入浓盐酸、Cu(NO3)₂和Zn(NO3)₂固体粉末，加热并搅拌；(3)滴入硅源，得到前驱体体系溶液；(4)密封继续搅拌24‑28小时或以上时间，将反应溶液倒入自压反应釜进行晶化；(5)将晶化后的溶液进行洗涤、抽滤，所得滤饼进行干燥；(6)将干燥后的产品进行焙烧；(7)将焙烧所得产品放入管式炉于氢气流中还原，即得到二氧化碳加氢制甲醇用催化剂。

技术领域

本发明涉及一种催化剂制备方法，更具体地说涉及一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法。

背景技术

甲醇是一种重要的化工中间体，同时是理想的液体燃料添加剂，工业上对其需求量非常大，二氧化碳加氢制甲醇工艺是工业甲醇的重要来源之一，同时可以极大提高碳原子的利用率。对于二氧化碳加氢制甲醇工艺，目前工业上常用的铜锌基催化剂为氧化铝负载的铜、氧化锌双金属组分催化剂，主要制备方法有溶胶-凝胶法、浸渍法和共沉淀法等。(1)溶胶凝胶法在载体存在的条件下，利用Na₂CO₃与Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂制备的混合溶液发生反应，生成透明溶胶体系，之后将所得凝胶进行干燥烧结固化，得到催化剂；(2)浸渍法通常以活性氧化铝为载体，将其投入Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂的混合盐溶液中浸渍，随后经过干燥、焙烧和活化获得催化剂；(3)共沉淀法在Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合盐溶液中加入沉淀剂，大力搅拌充分沉淀后，经洗涤、干燥、研磨和焙烧得到所需催化剂。现有技术的制备方法各个过程中，活性组分的负载情况难以调变控制，活性组分在载体上的负载难以做到高度分散，生成的催化剂活性通常有限，载体的比表面通常难以充分利用，且无法有针对性的促进高活性位点的生成，催化效率低。因此需要开发一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法，使铜、氧化锌在介孔二氧化硅载体上具有超高分散度与超高活性。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题与不足，提供一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法，该方法是利用前驱体共生成法制备以介孔二氧化硅为载体，负载高分散铜、氧化锌为活性组分的二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的方法，此催化剂可以充分利用介孔二氧化硅的高比表面积和独特的孔道结构，实现活性组分的超高分散，促进高活性位点的生成，制备方法简单，同时提高催化剂的催化效率。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明的二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的制备方法，其包括以下步聚：

(1)称取聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物于烧杯中，加入去离子水，室温下密封搅拌至完全溶解，得到透明溶液；

(2)向上述透明溶液加入浓盐酸、Cu(NO₃)₂和Zn(NO₃)₂固体粉末，加热使温度达到40-70℃，搅拌60-90分钟；

(3)向上述搅拌中的溶液中滴入硅源，得到介孔二氧化硅负载金属活性组分催化剂的前驱体体系溶液；

(4)将上述前驱体体系溶液密封继续搅拌24-28小时或以上时间，将反应溶液倒入自压反应釜在80-100℃下进行晶化24-28小时或以上时间，得到晶化后的溶液；

(5)将晶化后的溶液进行洗涤、抽滤，所得滤饼进行干燥；