[发明专利]一种抗烧结金属催化剂制备方法

权利要求书

1.一种抗烧结金属催化剂制备方法，其特征是包括下述步骤：

（1）称量30.2 g Cu(NO₃)₂·3H₂O 和18.6 g Zn(NO₃)₂·6H₂O 用100 ml蒸馏水溶解，得到1#混合溶液；

（2）称量55.1 g的异丙醇铝置于三口瓶中，加水300 ml，电热套中加热到80 ℃水解1.0h，用30 min逐渐升温到95 ℃，然后加入2.3 ml的浓硝酸，缓慢倒入1#混合溶液，95℃下搅拌回流10 h至呈半透明的溶胶；溶胶室温下老化10天，得到果冻状2#凝胶；

（3）将2#凝胶分散于300 ml液体石蜡中，滴入适量span80，用高剪切混合乳化机使凝胶和液体石蜡乳化，然后在40 ml/min N₂保护下程序升温至300 ℃处理10 h得浆状催化剂；

（4）浆状催化剂经离心分离后取固相放在索氏提取器用低沸点的有机溶剂抽提，将抽提后的催化剂置于室温下使溶剂挥发，得到经过有机液相热处理的3#催化剂；

（4）将3#催化剂置于管式炉中氮气保护下，以升温速率2℃/min升温到700℃焙烧处理，700℃维持5h，氮气保护下自然冷却到室温，得到抗烧结Cu/ZnO/Al₂O₃4#催化剂；

（5）将4#催化剂压片、造粒后取40-60目部分，催化剂体积3ml，用于合成气一步法制备二甲醚的反应中，反应温度573 K，压力4 Mpa，H₂：CO=1:1，反应300 h，CO转化率稳定，选择性稳定。

2.一种抗烧结金属催化剂制备方法，其特征是包括下述步骤：

（1）称量61.2 gCu(NO₃)₂·3H₂O和37.6 gZn(NO₃)₂·6H₂O，37.8gAl₂(NO₃)₃·9H₂O用100ml蒸馏水溶解，得到1#混合溶液；

（2）称量62gNa₂CO₃溶于100ml水中，得到2#溶液；

（3）将1#混合溶液和2#溶液用液体泵以相同的流速泵入大烧杯中，同时搅拌，得到共沉淀催化剂前驱体，沉淀完成后静置老化2h，过滤，多次洗涤到无Na⁺,得到3#催化剂前驱体；

（4）将3#催化剂前驱体分散于300 ml乙二醇中，滴入适量span80，用高剪切混合乳化机使凝胶和液体石蜡乳化，然后在40 ml/min N₂保护下程序升温至220 ℃处理10 h得浆状催化剂；

（5）浆状催化剂经离心分离后取固相放在索氏提取器用低沸点的有机溶剂抽提一段时间，将抽提后的催化剂置于室温下使溶剂挥发，得到经过有机液相热处理的4#催化剂；

（6）将4#催化剂置于管式炉中氩气保护下500℃焙烧处理，升温速率2℃/min，500℃维持5h，氩气保护下自然冷却到室温，得到抗烧结Cu/ZnO/Al₂O₃5#催化剂；

（7）将5#催化剂压片、造粒后取40-60目部分，催化剂体积3ml，用于合成气一步法制备甲醇的反应中，反应温度573K,压力4Mpa，H₂：CO=1:1，在5#催化剂上CO加氢反应持续120h，反应时间段内CO转化率为35%-38%，未出现失活现象，反应产物中甲醇占总产物的80%-86.6%。

3.一种抗烧结金属催化剂制备方法，其特征是包括下述步骤：

（1）按照总负载质量分数为 20%,Cu/Zn质量比为2:1将 Cu(NO₃)₂•6H₂O和 Zn(NO₃)₂•6H₂O溶解于去离子水中,等体积浸渍在 ZrO₂载体上,室温下磁力搅拌半小时并静置 1天,得到1#催化剂前驱体；

（2）将1#催化剂前驱体分散于300 ml聚乙二醇-600中，用高剪切混合乳化机使凝胶和液体石蜡乳化，然后在40 ml/min N₂保护下程序升温至250 ℃处理10 h得浆状催化剂；

（3）浆状催化剂经离心分离后取固相放在索氏提取器用低沸点的有机溶剂抽提一段时间，将抽提后的催化剂置于室温下使溶剂挥发，得到经过有机液相热处理的催化剂；

（4）将经过有机液相热处理的催化剂置于管式炉中氦气保护下600℃焙烧处理，升温速率2℃/min，700℃维持10h，氮气保护下自然冷却到室温，得到抗烧结Cu/ZnO/ZrO₂催化剂；

（5）将抗烧结Cu/ZnO/ZrO₂催化剂压片、造粒后取40～60目部分，催化剂体积3ml，用于合成气一步法制备二甲醚的反应中，反应温度573K,压力4Mpa，H₂：CO=1:1，反应120h，CO转化率维持为29%，二甲醚和甲醇的选择性分别为52%和14%， CO₂和烃类以及乙醇的选择性很稳定。