[发明专利]一种二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂及其应用

权利要求书

1.一种二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述催化剂制备方法包括：

a.制备含液相钛盐前驱体、锆金属盐和镁金属盐的混合水溶液，向制备的混合溶液中加入碱液混合得到悬浊液；

b.对步骤a得到的悬浊液进行离心收集沉淀物，向沉淀物中加入金属粉混匀、成型、干燥、焙烧得到催化剂载体；所述金属粉为锌粉、铝粉或锡粉中的一种或多种，所得催化剂载体含有TiO₂,ZrO₂、MgO和金属粉，所述TiO₂,ZrO₂、MgO、金属粉的质量比为50-80:5-30:1-10:1-10；

c.将活性组分金属元素以及助剂元素负载至步骤b所得载体上，经干燥、焙烧，制得催化剂前体，其中活性组分为Pt和Ru中的一种或多种，助剂元素为Re、Ir、B或P中的一种；

d.将步骤c所得催化剂前体采用的NaOH溶液处理后，得二氧化碳甲烷化催化剂。

2.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述步骤a包括：首先将液相钛盐前驱体在冰水浴条件下滴入去离子水形成透明溶液；接着再将含锆金属盐、含镁金属盐溶于透明溶液中得到混合水溶液。

3.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述液相钛盐前驱体为TiCl₄、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯或钛酸四异丙酯；所述锆金属盐为ZrOCl₂或ZrOCl₂水合物；所述镁金属盐为Mg(NO₃)₂或MgCl₂。

4.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述碱液为NaOH水溶液、KOH水溶液或氨水溶液中的一种，加入碱液沉淀直至pH＝12-14。

5.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述步骤d中NaOH溶液的质量浓度8％-20％。

6.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述步骤b中的焙烧温度为200-600℃。

7.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述活性组分金属元素的负载量为催化剂载体的0.5-10.0wt.％；所述助剂元素的总负载量为催化剂载体的0.5-5.0wt.％。

8.如权利要求1所述的二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂，其特征在于，所述步骤c中采用等体积浸渍法或过量浸渍法或碱沉淀法将活性组分金属元素以及助剂金属元素负载至步骤b所得固溶体载体上。

9.权利要求1-8中任意一项所述的催化剂作为二氧化碳加氢甲烷化反应催化剂的应用，所述二氧化碳加氢甲烷化反应包括：水下航行器密闭空间内气体再生反应，环控生保系统的气体再生反应、合成氨原料气净化中的二氧化碳加氢甲烷化反应或沼气提纯工艺中富集的二氧化碳加氢甲烷化反应。