[發明專利]二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑、制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210093928.3
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114377679A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 孫楠楠;胡登;魏偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J37/03;C07C1/12;C07C9/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王歡歡

1.一種二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑，其特征在于：所述雙功能催化劑包括吸附組分、催化組分和載體組分，其中，所述吸附組分包括MgO、CaO、BaO中的一種或組合；所述催化組分包括Ni、Fe、Cu、Co、Ir、Pt、Ru、Rh、Ni氧化物、Fe氧化物、Cu氧化物、Co氧化物、Ir氧化物、Pt氧化物、Ru氧化物、Rh氧化物中的一種或組合；所述載體組分包括Al₂O₃。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑，其特征在于，所述吸附組分的金屬元素為A、所述催化組分的金屬元素為C、所述載體組分的金屬元素為S，A、C和S之間的摩爾比為x:y:1，其中，x為0.5～5，y為0.1～3。

3.一種根據權利要求2所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

S1、按照配比稱取含有A的金屬鹽、含有C的金屬鹽和含有S的金屬鹽加入去離子水中，攪拌溶解，配制活性金屬可溶鹽的水溶液；

S2、將主沉淀劑和助沉淀劑加入去離子水中，攪拌溶解，配制沉淀劑溶液；

S3、將所述活性金屬可溶鹽的水溶液和所述沉淀劑溶液進行共沉淀反應，控制pH值在一定范圍內，得到共沉淀漿液；

S4、將所述共沉淀漿液在室溫下攪拌一段時間，然后再加熱攪拌，得到老化共沉淀漿液；

S5、將所述老化共沉淀漿液重復進行離心分離、洗滌多次，得到沉淀物；

S6、將所述沉淀物放置于干燥箱中進行干燥后，進行研磨、焙燒，得到雙功能催化劑。

4.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S1中包括以下任一項或組合：

所述金屬鹽為硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽中的一種或組合；

所述活性金屬可溶鹽中金屬元素的總濃度為0.1～2mol/L。

5.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S2中包括以下任一項或組合：

所述主沉淀劑為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或組合；

所述助沉淀劑為碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種或組合；

所述主沉淀劑和所述助沉淀劑之間的摩爾比為1:0.2～2；

所述主沉淀劑在得到的所述沉淀劑溶液中的摩爾濃度為0.2～4mol/L。

6.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S3中控制所述pH值為9～13。

7.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S4中包括以下任一項或組合：

在所述室溫下攪拌的時間為0.1～6h；

所述加熱攪拌的溫度為60～90℃，所述加熱攪拌的時間為1～48h。

8.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S5中包括以下任一項或組合：

將所述老化共沉淀漿液重復進行離心分離、洗滌1～10次；

所述洗滌所用的洗滌液為去離子水。

9.根據權利要求3所述的二氧化碳捕集轉化一體化雙功能催化劑的制備方法，其特征在于：步驟S6中包括以下任一項或組合：

所述干燥的溫度為75～120℃，所述干燥的時間為5～36h；

所述焙燒的溫度為400～700℃，所述焙燒的時間為3～12h。

10.一種根據權利要求1～9任一所述的雙功能催化劑在二氧化碳捕集轉化一體化中的應用。