[發(fā)明專利]一種鈷基催化劑及制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210211857.2
• 申請日: 2022-03-05
• 公開（公告）號: CN114570374A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉源;宋鵬飛;李寧焱;姜雅楠;鄔怡
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/83;B01J23/847;B01J23/887;B01J23/889;B01J35/00;B01J37/00;B01J37/16;B01J37/18;C07C29/156;C07C31/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種鈷基催化劑，其特征是La或Co一種或幾種被部分取代，但是(Ca+A)和(Ti+Co+B)比保持1:1；其分子式為Ca_1-xA_xTi_1-α-βCo_αB_βO₃，其中x、α、β關(guān)系為α+β＝x，x取值范圍為0-1，α不為0，A為Y、La、Ce、Pr、Mg、Sr、Ba、K、Cs的一種或幾種，B為Al、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、In的一種或幾種。

2.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征分子式為Ca_1-xLa_xTi_1-xCo_xO₃，其中x的取值范圍為0-1。

3.如權(quán)利要求1所述催化劑的制備方法，其特征是步驟如下：

根據(jù)鈣鈦礦的分子式Ca_1-xA_xTi_1-α-βCo_αB_βO₃稱取相對應(yīng)摩爾比值的硝酸鈣、硝酸鹽、鈦酸四丁酯、硝酸鈷、硝酸鹽、檸檬酸和乙二醇，其比值為1-x：x：1-α-β：α：β：2.4：0.48。將上述混合溶液在60-100℃加熱攪拌直至得到溶膠，然后在80-200℃干燥6-24小時。最后，將上述樣品分別在以2-10℃/min升溫至250-500℃焙燒1-6h，繼續(xù)升溫至600-900℃焙燒3-10h。

4.如權(quán)利要求2所述催化劑的制備方法，其特征是步驟如下：

采用檸檬酸鹽絡(luò)合法制備了一系列Ca_1-xLa_xTi_1-xCo_xO₃(x＝0-0.5和1)。首先是硝酸鈣、硝酸鑭、鈦酸四丁酯、硝酸鈷、檸檬酸和乙二醇按照摩爾比為1-x：x：1-x：x：2.4：0.48混合并溶解。值得注意的是，鈦酸四丁酯需要溶解在乙醇中，然后加入到混合溶液中。緊接著，將上述混合溶液在60-100℃加熱攪拌直至得到溶膠，然后在80-200℃干燥6-24小時。最后，將上述樣品分別在以2-10℃/min升溫至250-500℃焙燒1-6h，繼續(xù)升溫至600-900℃焙燒3-10h，形成Ca_1-xLa_xTi_1-xCo_xO₃。

5.權(quán)利要求1或2所制備的催化劑還原方法，其主要步驟是將催化劑置于還原爐中，向還原爐中通入流速為5-50mL·min^-1的還原氣體進行催化劑的還原，其中升溫速率為2-20゜C/min；溫度為500-900゜C；還原時間為0.1-6h。還原其體主要是氫氣或一氧化碳，同時也可以是氫氣/氮氣或一氧化碳/氮氣的混合氣體，其中混合氣體的體積分?jǐn)?shù)為1-99％。

6.權(quán)利要求5還原方法得到的催化劑用于一氧化碳加氫制備低碳醇的應(yīng)用，其主要步驟是將還原后的催化劑加入到反應(yīng)器中，在溫度為200-350゜C和壓力為1-10MPa的條件下，向反應(yīng)器中以體積空速為500-30000mL/(g_cath)通入一氧化碳和氫氣，其中一氧化碳和氫氣的摩爾比為1：(1-4)。