[发明专利]一种KCoMnMoOx

说明书

本发明提供了一种KCoMnMoO_x催化剂，为K、Co、Mn和Mo金属元素分散在碳基底表面。本发明采用溶胶‑凝胶法制备了KCoMnMoO_x催化剂，金属元素都均匀分布在催化剂表面，各组分接触密切，活性位点之间形成较强的相互作用，通过调节各元素比例，使得催化剂有优异的一氧化碳加氢制低碳醇的性能。

技术领域

本发明涉及能源催化技术领域，尤其涉及一种KCoMnMoO_x催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着能源需求的急剧增长和环境污染的加剧，合理利用资源、开发绿色能源对于解决能源紧张问题、保护环境等方面有重要意义。碳一催化产生于两次石油危机的背景之下，为煤炭等能源的高效清洁利用开辟了一条新路径。通过碳一催化可以将煤炭、天然气以及生物质等转化为合成气(CO+H₂)，然后再将合成气通过不同种类的催化剂催化转化为低碳醇、各种烃类、酸、酯和醚等高附加值产品。其中低碳醇产物用途广泛，可直接作为燃料使用，且更加清洁。

Mo基催化剂对一氧化碳加氢至低碳醇产物具有良好的催化活性，加入其他活性金属或金属助剂后性能会更加优异，其他活性金属可以提高总醇选择性或促进碳链的延长；助剂则可以调节活性位点的电子或几何结构，促进不同活性金属或位点之间的相互作用，还可以调节催化剂表面的酸性或碱性位点，提升催化剂性能。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种KCoMnMoO_x催化剂及其制备方法和应用，制备的催化剂具有较高的催化活性。

本发明一方面提供了一种KCoMnMoO_x催化剂，为K、Co、Mn和Mo金属元素分散在碳基底表面。

上述K、Co、Mn和Mo金属元素均匀分散在碳基底表面。

本发明优选的，所述Co元素与Mo元素的摩尔比为0.45～0.55：1。

本发明优选的，所述Mn元素与Mo元素的摩尔比为0.05～0.25：1。

本发明优选的，所述K元素与Mo元素的摩尔比为0.085～0.145：1。

本发明优选的，所述催化剂在制备过程中所使用的柠檬酸与总金属离子的摩尔比为0.35～0.45。

本发明另一方面提供了一种KCoMnMoO_x催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1)将锰源化合物、钴源化合物、钼源化合物、钾源化合物和柠檬酸在水中混合，进行水热反应，形成凝胶；

S2)将上述凝胶干燥，并高温煅烧，得到KCoMnMoO_x催化剂。

本发明优选的，所述锰源化合物为Mn(NO₃)₂。

本发明优选的，所述钴源化合物为Co(NO₃)₂·4H₂O。

本发明优选的，所述钼源化合物为(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O。

本发明优选的，所述钾源化合物为无水K₂CO₃。

本发明优选的，所述步骤S1)具体为：

将钴源化合物的水溶液和钼源化合物的水溶液混合，然后加入锰源化合物，混合均匀后，加入柠檬酸和钾源化合物，得到混合物，然后进行水热反应，形成凝胶。

上述加入顺序可以避免金属离子沉淀，使溶质混合均匀。