[发明专利]一种气相光催化氧化乙醇制乙烯、乙醛和丙酮的Cu/TiO2催化剂及反应工艺

摘要

本发明提供了一种二氧化钛负载的铜基复合型光催化剂的制备方法及其在气相条件下光催化部分氧化乙醇制备乙烯、乙醛和丙酮等产物的工艺。以锐钛矿型或锐钛矿与少量金红石的混相二氧化钛为载体，可溶性铜盐为铜物种（金属铜、氧化铜、氧化亚铜）的前驱体，硼氢化钠为还原剂，制备二氧化钛负载的纳米铜复合型催化剂，该催化剂在紫外光照射下，可以在含氧气氛中将乙醇气体部分氧化脱氢制备乙烯、乙醛和丙酮等产物。所制备的催化剂具有稳定性好，转化率高，主产物选择性高的特点。

主权项

一种气相光催化部分氧化乙醇制备乙烯、乙醛和丙酮等产物的工艺和催化剂制备方法，其特征在于催化剂为二氧化钛负载的铜催化剂，其活性组分为二氧化钛和不同种类的铜物种；二氧化钛为锐钛矿或锐钛矿含量低于25%金红石的混相结构；铜物种的摩尔分数为2‑10%；催化剂的制备方法为：在一定量的可溶性铜盐水溶液中加入已经超声好的二氧化钛水溶液并搅拌，将适量的硼氢化钠溶解在少量蒸馏水中快速加入到上述溶液中并继续搅拌24h；离心分离并用蒸馏水、乙醇洗涤；50℃下干燥后得到Cu/TiO2复合光催化剂；反应条件也是该发明的重要特征之一：紫外光或者太阳光照射，反应温度为10‑50℃，原料气中乙醇体积含量为1%‑3%左右，乙醇/氧气比为CH3OH: O2=1:1‑6:1，平衡气为氮气，空速100‑400 L.g‑1.h‑1。