[发明专利]一种ZnZrOx

说明书

本发明涉及的是一种复合催化剂的制备及其应用。该复合催化剂的制备采用如下具体步骤：将四水合钼酸铵((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)和硫脲(CH₄N₂S)溶解，水热反应后，冷却，离心，洗涤，干燥，得到MoS₂。再将六水合硝酸锌(Zn(NO₃)₂·6H₂O)和五水合硝酸锆(Zr(NO₃)₄·5H₂O)溶解，把MoS₂加入其中后，浸渍蒸干，研磨，高温煅烧，获得目的产物。本发明的优点是：制备条件温和，工艺简单，价格低廉，该催化剂可应用于热催化二氧化碳加氢制甲醇领域，且甲醇产物表现出高选择性。

技术领域

本发明涉及一种ZnZrO_x/MoS₂复合催化剂的制备及其应用。该催化剂应用于热催化二氧化碳加氢制甲醇，展现出高选择性的产甲醇活性，也有望应用于其他领域。

背景技术

从工业革命到世界经济快速、繁荣的发展，传统能源一直是促进经济发展的助推力，我们常见的煤炭、天然气、石油等源源不断地被开采，为我们直接或间接地供能的同时，向地球大气中排放的CO₂量日益增加。因此，各国政府不断制定各类节能减排政策，鼓励制造业使用清洁能源的同时，也在鼓励新能源行业的发展，吸引更多的科研工作者增加对CO₂捕获技术的研究，并为CO₂的转化寻求更好的路径。即通过物理或者化学的手段先对大气中的CO₂进行捕获处理，再对其封存或者转化利用，从而有效减少大气中CO₂的含量，起到缓解温室效应的作用，进而实现人类社会的永续发展。

甲醇是最重要的工业原料之一，既可以用做有机化工行业的原料，也可以作为清洁的优质燃料。这些特点使得其在化学方面和工业行业、燃料行业、塑料制造业、生长促进剂方面的地位不可取代。对于二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂研究最多的就是Cu基催化剂，Cu-Zn-Al、Cu/Zn、Cu/Zn/Zr、Cu/Zn/Si、Cu/Zn/Zr-Li,Na,K,Ca,Mn等等。就目前的研究结果来看，最好的结果是Zr或Ti促进的CuZnAl催化剂(石油化工，2009，38(5)，482；燃料化学学报，2011,39(12)，912)。虽然Cu基催化剂对二氧化碳加氢制甲醇表现出很高的效率，但由于其对RWGS的活性较高，稳定性较差，导致甲醇选择性较低。另外，二氧化碳加氢制甲醇是放热反应，反应过程中会放出大量的热，而Cu基催化剂耐热性较差，易烧结。

综合考虑二氧化碳加氢制甲醇过程中的各种因素，本发明开发了一种用于二氧化碳加氢合成甲醇的ZnZrO_x/MoS₂复合催化剂，该催化剂能够有效抑制逆水煤气变换反应，从而使甲醇的选择性得到提高。

发明内容

本发明的目的是将ZnZrO_x固溶体和MoS₂催化剂进行复合(催化剂结构见图1～3)，从而提高反应的选择性和产率。

本发明的技术方案

一种ZnZrO_x/MoS₂复合催化剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)称取0.420g钼酸铵、0.762g硫脲配制成30mL水溶液并置于100mL烧杯中，超声30min后，迅速移入聚四氟材料内衬的水热釜中，180℃下反应12h。

(2)将步骤(1)的悬浊液冷却后离心，再用水和乙醇各洗3遍，然后放入鼓风干燥箱中50～90℃烘干8～14h；研磨后得到MoS₂粉末。