[發明專利]一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710064625.8
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN106824197B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 王野;何順;康金燦;張慶紅
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;C07C29/156;C07C31/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑，其特征在于為負載型FeCo-alloy@Cu核殼結構催化劑，其中核殼結構FeCo-alloy@Cu的核層為FeCo-alloy，殼層為金屬Cu，載體為SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、MgO、TiO₂、CNT、AC中的至少一種；按質量百分數計，核殼結構FeCo-alloy@Cu活性相所占比例為10％～50％，其余為載體。

2.如權利要求1所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑，其特征在于所述核殼結構FeCo-alloy@Cu中FeCo-alloy核層的直徑為5～20nm，殼層的厚度為3～15nm，元素組成Fe︰Co摩爾比為1︰10～10︰1，Cu︰Fe摩爾比為1︰50～50︰1。

3.如權利要求1所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于其包括以下步驟：

1)將鐵鹽、鈷鹽、二芐醚、油酸和油胺混合，其中Fe︰Co摩爾比為1︰10～10︰1，二芐醚︰油酸︰油胺體積比為10︰3︰4，油胺與鐵組分的摩爾比為0.5～10，后用磁力攪拌混合均勻，在氮氣氣氛中加熱反應；

2)將加熱反應后的溶液冷卻至室溫，洗滌，離心，干燥后得FeCo合金納米粒子，記為FeCo-alloy；

3)將步驟2)得到的FeCo-alloy重新分散到含聚丙烯酰胺的無水乙醇中超聲；

4)加入含銅化合物，其中Cu︰Fe摩爾比為1︰50～50︰1，繼續攪拌后加入NH₃·H₂O溶液，調節pH值為9.0～10.0，得溶液A，再加入硼氫化鈉水溶液，其中硼氫化鈉與溶液A中Cu組分的摩爾比為1～15，得到核殼結構的固體懸浮液；

5)在步驟4)得到的核殼結構的固體懸浮液中加入計量的載體，攪拌，抽濾，洗滌，干燥后的固體經含氫氣氛的氣體還原，即得合成氣制備低碳混合醇的催化劑。

4.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、醋酸鐵、乙酰丙酮鐵中的至少一種；所述鈷鹽選自氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷、醋酸鈷、乙酰丙酮鈷中的至少一種。

5.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟1)中，所述加熱反應的溫度為80～200℃，加熱反應時間為10～120min。

6.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟2)中，所述洗滌，離心是用乙醇洗滌，離心，重復2～3次；所述干燥為置于恒溫干燥箱中于40～60℃下干燥30～120min。

7.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟3)中，所述超聲的時間為10～120min；所述聚丙烯酰胺的質量百分濃度為1％～10％。

8.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟4)中，所述含銅化合物選自氯化銅、硝酸銅、硫酸銅、醋酸銅、乙酰丙酮銅中的至少一種。

9.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟4)中，所述繼續攪拌的時間為30～180min，所述NH₃·H₂O溶液的摩爾濃度為2mol/L；所述硼氫化鈉水溶液的質量百分濃度為5.0％～25.0％。

10.如權利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法，其特征在于在步驟5)中，所述攪拌的時間為1～4h；所述干燥是將所得固體于60～100℃下真空干燥1～12h；所述含氫氣氛采用氫氣，或氫氣與惰性氣體的混合氣，混合氣中氫氣的體積百分濃度為5％～25％；所述還原是在250～450℃下還原1.0～5.0h。