[发明专利]一种二氧化碳加氢制甲醇催化剂及合成方法

说明书

本发明提供了一种二氧化碳加氢制甲醇催化剂及合成方法，涉及催化剂制备领域，该催化剂原料包括：SiO₂载体、Cu活性组分和助剂成分；按重量百分数计，所述Cu活性组分占催化剂的5‑20％，所述助剂成分占催化剂的1‑15％。最终制得的催化剂能够应用在二氧化碳加氢制甲醇中，能够得到较高的CH₃OH选择性、二氧化碳转化率。

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，具体涉及一种二氧化碳加氢制甲醇催化剂及合成方法。

背景技术

目前，CO₂加氢制甲醇的催化剂中，主要分为贵金属催化剂(Pd、Rh等)和铜基催化剂两类，由于贵金属价格昂贵，因此Cu基催化剂依然是工业应用和科学研究的热点。Cu物种最为主要的活性位点，由于本身水气变换反应活性高以及反应过程中生成的水对Cu物种的氧化作用，导致催化剂在反应过程中易失活，稳定性较差。

针对这一问题，研究者们开展了一系列相关研究，如专利CN200910163236.6公开了一种二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备方法，以HZSM-5分子筛作载体、铈锆作助剂，采用并流共沉淀浸渍法制备出二氧化碳加氢合成甲醇Cu-Zn-Ce-Zr-HZSM-5催化剂。该催化剂制备工艺简单，无污染，制备过程能耗和生产成本低；催化剂强度高，寿命长的优点；可明显增加CO₂化工利用的经济性，达到节能减排、变害为宝的目的。

专利CN202080018734.6公开了一种适用于在碳氧化物转化反应中使用的催化剂，该催化剂适用于在碳氧化物转化反应中使用，呈由氧化催化剂粉末形成的成型单元的形式，所述催化剂包含30重量％至70重量％的与氧化锌、氧化铝和二氧化硅组合的氧化铜，该催化剂为甲醇合成催化剂，涉及到使二氧化碳作为工艺气体反应，同时，该催化剂制备过程中涉及到与碳酸钠进行共沉淀物。

但上述专利所公开的催化剂存在CH₃OH选择性低或二氧化碳转化率低的问题，因此，针对现有技术存在的问题，寻找一种CH₃OH选择性、二氧化碳转化率更高的二氧化碳加氢制甲醇催化剂十分必要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种二氧化碳加氢制甲醇催化剂及合成方法，最终制得的催化剂能够应用在二氧化碳加氢制甲醇中，能够得到较高的CH₃OH选择性、二氧化碳转化率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明，提供了一种催化剂，包括：SiO₂载体、Cu活性组分和助剂成分；

按重量百分数计，所述Cu活性组分占催化剂的5-20％，所述助剂成分占催化剂的1-15％。

进一步地，按重量百分数计，所述Cu活性组分占催化剂的5-15％，所述助剂成分占催化剂的3-10％。

优选地，按重量百分数计，所述Cu活性组分占催化剂的10-15％，所述助剂成分占催化剂的5-10％。

进一步地，本发明还提供了上述的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将SiO₂粉末加入至水中，得到悬浮液A；

(2)将铜盐和助剂盐混合后，得到溶液B；

(3)将溶液B和沉淀剂溶液加入至悬浮液A中，进行共沉淀，陈化后，过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到催化剂。

进一步地，所述助剂盐包括Ce、Zn、Mn、Cr中的一种或几种的盐；所述盐包括硝酸盐、醋酸盐和硫酸盐中的一种或几种。

进一步地，所述铜盐包括硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或几种。

进一步地，沉淀剂包括氢氧化钠、氨水、碳酸钠中的一种或几种。