[發明專利]α-MoC負載銦及其改性催化劑的可控合成及在二氧化碳加氫制甲醇反應中的應用

在審

• 申請號: 202011635512.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112827501A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 石川;郭新聞;劉洋;王建洋;張光輝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J37/02;C07C29/153;C07C29/157;C07C31/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 張玉瑩;李馨

1.一種用于二氧化碳加氫的負載型催化劑，其特征在于，所述催化劑以α-MoC為載體；以銦為活性組分。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑中，銦的質量分數為3～15％；所述催化劑還包括氧化物助劑和/或金屬助劑。

3.根據權利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述金屬助劑的質量分數為0.1～5％；所述氧化物助劑的質量分數為1～10％；所述氧化物助劑為ZrO₂；所述金屬助劑為Pt和Co中的一種或兩種。

4.一種權利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將鉬的金屬前驅體于400～700℃焙燒2～6h，得到三氧化鉬顆粒；

(2)將所述三氧化鉬在純氨氣氣氛下于590～800℃程序升溫氮化，自然降至室溫后在甲烷和氫氣的混合氣中于590～800℃程序升溫碳化，得到催化劑載體；

(3)將硝酸銦溶液等體積浸漬于所述催化劑載體上，得到所述催化劑。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，氮化氣氛為50～200ml/min的高純氨氣；程序升溫氮化過程為：5-20℃/min升溫至590～800℃并保溫1-5h；自然降至室溫后程序升溫碳化，碳化氣氛為CH₄/H₂混合氣，混合氣中CH₄的體積分數為5～50％；程序升溫碳化過程為，5-20℃/min升溫至590～800℃并保溫1-5h，降至室溫后在1％O₂/Ar中鈍化12-48h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑還包括氧化物助劑時，所述步驟(2)包括以下步驟：

通過等體積浸漬的方法將所述氧化物助劑的金屬前驅體溶液等體積浸漬于所述三氧化鉬上；將浸漬過氧化物助劑金屬前驅體的三氧化鉬在純氨氣氣氛下于590～800℃程序升溫氮化，自然降至室溫后在甲烷和氫氣的混合氣中于590～800℃程序升溫碳化，得到氧化物助劑改性的α-MoC。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑還包括金屬助劑時，所述制備方法還包括步驟(4)，所述步驟(4)為：將金屬助劑的前驅體等體積浸漬于所述步驟(3)制備的催化劑上，得到金屬助劑改性的催化劑。

8.一種權利要求1～3任一所述的催化劑在二氧化碳加氫制甲醇反應中的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述二氧化碳加氫制甲醇反應氣氛為CO₂和H₂混合氣，H₂和CO₂的摩爾比為1:1～1:4，反應壓力為1～5MPa。