[发明专利]一种合成低碳醇的铜核壳催化剂及制备方法和应用

摘要

一种合成低碳醇的铜核壳催化剂具有核壳结构，多金属核为CuM，壳为SiO2，其中SiO2占催化剂质量分数的10‑90%，M选自M1、M2、M3中的至少一种，M1为Fe3+、Co2+、Ni2+中的一种或多种离子；M2为Zn2+、Al3+、Mg2+中的一种或多种离子；M3为Mn2+、La3+，Ce3+、Zr4+中的一种或多种离子，Cu/M1的摩尔比为1/0.05‑1/10；Cu/M2的摩尔比为1/0.05‑1/10；Cu/M3的摩尔比为1/0.05‑1/10。本发明具有防止催化剂烧结，醇选择性高，稳定性好的优点。

主权项

一种合成低碳醇的铜核壳催化剂，其特征在于催化剂具有核壳结构，多金属核为CuM，壳为SiO2，其中SiO2占催化剂质量分数的10‑90%， M选自M1、M2、M3中的至少一种，M1为Fe3+、Co2+、Ni2+中的一种或多种离子；M2为Zn2+、Al3+、Mg2+中的一种或多种离子；M3为Mn2+、La3+，Ce3+、Zr4+中的一种或多种离子，Cu/M1的摩尔比为:1/0.05‑1/10；Cu/M2的摩尔比为:1/0.05‑1/10；Cu/M3的摩尔比为:1/0.05‑1/10；并由如下方法制备：（1）多金属核的合成：首先配制微乳液A，各组分的体积百分含量分别为环己烷:40‑80%，TX‑100 :10‑30%，正丁醇:10‑30%，含金属离子的水溶液:2‑10%，其中含金属离子的水溶液为总金属离子浓度0.1‑1mol/L的水溶液；配制微乳液B，各组分的体积百分含量分别为环己烷:40‑80%，TX‑100 :10‑30%，正丁醇:10‑30%，碱性水溶液:2‑10%，其中碱性水溶液为0.3‑1.5mol/L的碱溶液；20‑60℃下，按金属离子完全沉淀量的0.8‑2倍的比例将两种微乳液在剧烈搅拌下混合，搅拌10‑60min后，将所得产物离心分离，用无水乙醇、去离子水分别洗涤3次，随后将产物重新分散于溶有浓度0.001‑0.1mol/L表面活性剂的水溶液中，使表面活性剂质量为多金属质量的0.1‑10倍，超声处理10‑60min，得到澄清溶胶，滴加0.1‑1mol/L的KOH溶液调节体系pH=9‑11，得到溶胶；（2） SiO2包覆：配制正硅酸乙酯乙醇溶液，其中正硅酸乙酯浓度为0.1‑1mol/L，在20‑60℃不断搅拌下，按照多金属质量0.1‑10倍SiO2的量的比例，将正硅酸乙酯溶液于1‑24h内匀速滴加入步骤（1）溶胶中，待正硅酸乙酯溶液滴加完后，继续搅拌2‑12h，将所得产物离心分离，用无水乙醇、去离子水分别洗涤3次，60‑80℃下干燥6‑12h，300‑500℃下煅烧1‑5h，得到催化剂。