[发明专利]催化CO2

权利要求书

1.一种催化CO₂加氢制甲醇的铜锌铝-分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)合成铜锌铝催化剂

取适量铜盐、锌盐和铝盐，一并溶于去离子水中得到溶液A；取适量碳酸钠，溶于去离子水中得到溶液B；在60℃和搅拌条件下，将溶液A和溶液B同时滴入盛有去离子水的烧杯里，通过调节溶液B的滴加速度保持反应液的pH值为8.5；

将反应所得沉淀老化12h，经去离子水洗涤、抽滤后，进行干燥和焙烧处理，得到铜锌铝催化剂；该铜锌铝催化剂中，铜、锌、铝的摩尔百分含量分别为20～60％、10～50％和10～50％；

(2)合成疏水二氧化硅

取适量二甲基二乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和氨水，在室温下混合搅拌24h后烘干，得到疏水二氧化硅SiO₂-XCH₃，X为疏水基团Si-CH₃的摩尔含量；

(3)固相合成法制备疏水分子筛或亲水分子筛

按质量比1.22～4.87g︰0～3.66g︰0.28g︰5.2g取疏水二氧化硅、白炭黑、氢氧化钠和有机胺盐，在室温下混合研磨后转移至反应釜中，180℃晶化反应4天；反应产物洗涤干燥后，在300℃下通入空气焙烧4h，得到疏水分子筛Si-YCH₃，Y为分子筛中疏水基团Si-CH₃的摩尔含量；或者，

按质量比1.22～4.87g︰0～3.66g︰5.96g取疏水二氧化硅、白炭黑和四丙基氢氧化铵，在室温下混合研磨后转移至反应釜中，180℃晶化反应4天；反应产物洗涤干燥后，在550℃下通入空气焙烧4h，得到亲水分子筛S1-WOH，W为分子筛中亲水基团硅羟基Si-OH的摩尔含量；

(4)取疏水分子筛或亲水分子筛中的一种与铜锌铝催化剂以物理方法进行混合装填，得到用于催化CO₂加氢制甲醇的铜锌铝-分子筛组合催化剂；其中，分子筛︰铜锌铝催化剂的质量比为0～3︰1，且分子筛的用量不为0。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述铜盐、锌盐、铝盐是铜、锌、铝元素各自对应的硝酸盐、硫酸盐、氯化盐中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，搅拌速度为700rpm，溶液A的滴加流速为3mL/min；干燥时控制温度100℃、时间12h；焙烧是在通入空气的马弗炉中进行，控制温度350℃、时间4h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，各反应物的用量比例关系为：0.02mol二甲基二乙氧基硅烷︰0.08mol正硅酸乙酯︰300mL去离子水︰240mL无水乙醇︰24mL氨水；氨水的质量百分比为28～30％；烘干温度为120℃，得到含有20mol％Si-CH₃的疏水二氧化硅，命名为SiO₂-20CH₃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，研磨时间为40min；晶化反应所用的反应釜为四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜；晶化反应产物的干燥温度为100℃，时间12h；干燥后使用马弗炉进行焙烧。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，疏水分子筛中疏水基团的摩尔百分含量Y为0～20％，且不为0；亲水分子筛中亲水基团的摩尔百分含量W为0～20％，且不为0。