[发明专利]一种稀土掺杂CO2

说明书

本发明实施例提供了一种稀土掺杂CO₂加氢复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：按照一定比例分别将铜盐、锌盐、锆盐以及稀土或复合稀土组分的盐溶液溶解于去离子水中，配成一定浓度的分散液；持续恒温搅拌的条件下，往分散液中加入一定化学计量比的沉淀剂，充分混合均匀一定时间，维持一定的pH值，生成混合浆液；把混合浆液在超声器中超声一定时间后进行水洗，得到混合物；将所述混合物转移到一定温度的马弗炉中，使得所述混合物开始沸腾、燃烧和分解，得到疏松多孔的灰黑色产物；将所述产物置于一定温度下焙烧一定时间，降温冷却后制得复合稀土掺杂的CuO‑ZnO/ZrO₂催化剂。本发明有利于增多催化剂的活性位点，从而提高了催化活性。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体而言，涉及一种稀土掺杂CO₂加氢复合催化剂的制备方法。

背景技术

在工业应用中，用于合成气加氢制甲醇的催化剂主要含有CuO/ZnO/Al₂O₃等活性组分。研究表明，提高Cu的分散性，可以使催化剂表现出优良的催化活性。常用的助剂或用于掺杂改性的还有Ti、Ce、Zr、Si、La、Mg等离子或其它稀土金属元素，这些对提高催化剂的活性与稳定性有重要作用。

CO₂加氢合成甲醇催化剂的制备方法对催化剂性能具有重要的影响，常用的催化剂制备方法有共沉淀法、浸渍法、溶胶-凝胶法、燃烧分解法等，都已经应用于CO₂ 加氢合成甲醇催化剂的制备中。其中，有研究认为，燃烧分解法对于小粒径、高活性的催化剂微粒有明显的益处。但是，现有技术中采用的燃烧分解法所制备的催化剂的催化活性表现一般。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种稀土掺杂CO₂加氢复合催化剂的制备方法，能够使制备的催化剂的微粒小以及活性金属离子的分散度高，同时，掺杂稀土离子有利于增多催化剂的活性位点，进而提高了催化活性。

本发明实施例提供的一种稀土掺杂CO₂加氢复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S10：按照一定比例分别将铜盐、锌盐、锆盐以及稀土或复合稀土组分的盐溶液溶解于去离子水中，配成一定浓度的分散液；

S20：持续恒温搅拌的条件下，往所述分散液中加入一定化学计量比的沉淀剂，充分混合均匀一定时间，并维持一定的pH值，生成混合浆液；

S30：把所述混合浆液在超声器中超声一定时间后进行水洗，得到混合物；

S40：将所述混合物转移到一定温度的马弗炉中，使得所述混合物开始沸腾、燃烧和分解，得到疏松多孔的灰黑色产物；

S50：将所述产物置于一定温度下焙烧一定时间，降温冷却后制得复合稀土掺杂的CuO-ZnO/ZrO₂催化剂。

进一步地，所述铜盐、锌盐、锆盐分别为硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的一种或几种；所述稀土组分为 La、Ce、Ga、In的硝酸盐、硫酸盐、氯化盐中的一种或几种。

进一步地，所述铜盐、锌盐、锆盐对应的摩尔量范围为0.1-0.5、0.1-0.3、0.1-0.3，稀土元素的总摩尔量为0.01-0.2。

进一步地，所述化学沉淀剂为柠檬酸、尿素、碳酸氢铵、甘氨酸中的一种或多种，用量为金属离子总摩尔量的1-1.5倍；维持pH为6.5-7.5。

进一步地，所述超声的时间为0.5-2小时。

进一步地，所述马弗炉燃烧分解温度为250-400℃，焙烧温度为450-550℃，焙烧时间为1-5小时。