[发明专利]一种催化剂载体的处理方法、二氧化碳加氢制甲醇用催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种催化剂载体的处理方法、二氧化碳加氢制甲醇用催化剂及其制备方法和应用，涉及催化剂技术领域。本发明提供的处理方法，包括以下步骤：将催化剂载体和NaBH₄进行研磨混合，得到混合料；将所述混合料在保护性气氛条件下进行焙烧，得到焙烧料；将所述焙烧料依次进行洗涤和冷冻干燥，得到处理后的催化剂载体。采用本发明提供的方法处理催化剂载体，能够提高催化剂的催化活性，提高二氧化碳的转化率和甲醇的选择性。另外，本发明提供的处理方法简单、易于操作，生产周期短。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种催化剂载体的处理方法、二氧化碳加氢制甲醇用催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

自工业化以来，随着化石能源被大量使用，CO₂被大量排放，导致全球气候变暖，南北极冰川融化，自然灾害与日俱增。自然界消耗CO₂的主要途径是植物的光合作用，但是据统计森林和海洋吸收的CO₂仅仅为大气中CO₂总量的三分之一，大部分仍然积累在大气层中。为减少CO₂的排放量，研究者试图通过CO₂加氢合成更有价值的化学产品。甲醇是一种用途广泛的产品，以CO₂为原料合成甲醇可以实现“废气→能源→废气”的循环转化。虽然合成气制甲醇已经实现工业化，但是CO₂加氢制甲醇仍然处于起步阶段。

在目前合成气生产甲醇中以工业CuZnAl催化剂为主，它以转化率较高、稳定性较好著称。但是，工业CuZnAl在CO₂加氢合成甲醇中出现大量逆水煤气变换副反应，大大降低了甲醇选择性。现有CO₂加氢制甲醇催化剂的选择性较低，亟需开发出具有高选择性的催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂载体的处理方法、二氧化碳加氢制甲醇用催化剂及其制备方法和应用，催化剂载体采用本发明提供的方法处理后，能够提高催化剂的催化活性，提高二氧化碳的转化率和甲醇的选择性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种催化剂载体的处理方法，包括以下步骤：

将催化剂载体和NaBH₄进行研磨混合，得到混合料；

将所述混合料在保护性气氛条件下进行焙烧，得到焙烧料；

将所述焙烧料依次进行洗涤和冷冻干燥，得到处理后的催化剂载体。

优选地，所述催化剂载体和NaBH₄的质量比为0.01～10:1。

优选地，所述焙烧的温度为300～1000℃，所述焙烧的时间为3～12h。

优选地，所述洗涤的方法包括：将所述焙烧料置于水中浸泡1～4h，然后用乙醇和水反复离心洗涤。

优选地，所述冷冻干燥的温度为-50～-70℃；所述冷冻干燥的时间为12～24h。

本发明提供了一种二氧化碳加氢制甲醇用催化剂，包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为金属氧化物经上述技术方案所述处理方法处理得到；所述金属氧化物包括TiO₂、ZrO₂或ZnO；

所述活性组分为金属或其氧化物；所述金属包括Cu、Au、Pd和In中的一种或几种。

优选地，以所述二氧化碳加氢制甲醇用催化剂的总质量计，所述活性组分的质量分数为1～60％。

优选地，还包括负载在所述载体上的载体助剂，所述载体助剂包括Na、K、B、Li、Ce、Fe、Ag、Ru、Rh、Co、Ni、Fe及其氧化物中的一种或多种。