本發(fā)明屬于催化劑，具體涉及一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，工業(yè)上用于甲醇合成的催化劑種類眾多，其中以cu-zno-al2o3催化劑的應(yīng)用最為廣泛。該催化劑一般需要在230–250℃條件下使用才能夠充分發(fā)揮其催化效果。然而，cu-zno-al2o3催化劑的活性組分cu在134℃即會發(fā)生表面原子遷移，在405℃時會發(fā)生晶格遷移。因此，在實際的應(yīng)用過程中cu-zno-al2o3催化劑的使用壽命一般較短。對此，目前常規(guī)的解決方案是通過在cu-zno-al2o3催化劑中加入少量的貴金屬，以提高該催化劑的低溫活性從而使得其能夠在較低的使用溫度下也能充分的發(fā)揮催化效果，進而延長催化劑的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)中通過采用浸漬法將貴金屬引入催化劑中，在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)采用這樣的方式很容易造成引入的貴金屬分布不均勻，同時由于cu、zn、al混合氧化物本身孔道較少，貴金屬離子難以進入氧化物孔道中；從而難以保證貴金屬的引入量，進而嚴重影響催化劑的低溫活性，影響其低溫催化的效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中甲醇合成催化劑低溫活性低的技術(shù)問題；提出了一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，以實現(xiàn)有效提高催化劑低溫活性的技術(shù)效果。

2、本發(fā)明為達到上述目的，采用如下技術(shù)方案：

3、一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，包括如下步驟：

4、(1)將含有cu、zn、al和ti的鹽溶液與沉淀劑進行中和沉淀反應(yīng)得到前驅(qū)體，將前驅(qū)體焙燒后得到cu、zn、al、ti的混合氧化物；

5、(2)在遮光條件下采用貴金屬酸溶液對步驟(1)中獲得的混合氧化物進行刻蝕；

6、(3)將步驟(2)中刻蝕后的混合氧化物放置于光照條件下進行原位反應(yīng)1-6h后進行過濾、洗滌、干燥后可得甲醇合成催化劑。

7、進一步的，所述步驟(1)中鹽溶液為硝酸鹽、硫酸鹽或氯化鹽中的任意一種。

8、進一步的，所述步驟(1)的鹽溶液中cu、zn、al和ti的摩爾比為(6-15)：(4-10)：(1-5)：(1-5)。

9、進一步的，所述步驟(1)中沉淀劑為氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的任意一種。

10、進一步的，所述步驟(1)中所述中和沉淀反應(yīng)的溫度為20-60℃；所述中和沉淀反應(yīng)的終點ph為5-9。

11、進一步的，所述步驟(1)中焙燒溫度為200-300℃。

12、進一步的，所述步驟(2)中貴金屬酸溶液為釕酸溶液、銠酸溶液、鈀酸溶液、鋨酸溶液、銥酸溶液或鉑酸溶液中的任意一種。

13、進一步的，所述步驟(2)中貴金屬酸溶液的濃度為1-500mmo?l/l。

14、進一步的，所述步驟(2)中刻蝕溫度為20-100℃，刻蝕時間為30-300min。

15、進一步的，所述步驟(3)中所述光照為采用360nm激光照射。

16、本發(fā)明的有益效果是：

17、本發(fā)明通過利用貴金屬酸溶液對焙燒后得到cu、zn、al、ti的混合氧化物進行刻蝕，以使得混合氧化物體系內(nèi)形成更多的介孔孔道，從而有利于貴金屬離子充分、均勻地擴散到催化劑內(nèi)部；均勻擴散到催化劑內(nèi)部的貴金屬離子在鈦的光還原沉淀作用下原位生長為金屬納米顆粒，從而可以實現(xiàn)貴金屬大量且均勻分散在催化劑結(jié)構(gòu)中的目的。傳統(tǒng)引入貴金屬離子的浸漬法往往只能在催化劑表面附著貴金屬離子，內(nèi)部難以觸及，而本發(fā)明所采用的制備方法可以在催化劑內(nèi)部、外部都均勻分散大量的納米貴金屬顆粒。從而達到提高催化劑低溫活性的效果。

技術(shù)特征：

1.一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中鹽溶液為硝酸鹽、硫酸鹽或氯化鹽中的任意一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)的鹽溶液中cu、zn、al和ti的摩爾比為(6-15)：(4-10)：(1-5)：(1-5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中沉淀劑為氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述中和沉淀反應(yīng)的溫度為20-60℃；所述中和沉淀反應(yīng)的終點ph為5-9。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中焙燒溫度為200-300℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中貴金屬酸溶液為釕酸溶液、銠酸溶液、鈀酸溶液、鋨酸溶液、銥酸溶液或鉑酸溶液中的任意一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中貴金屬酸溶液的濃度為1-500mmol/l。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中刻蝕溫度為20-100℃，刻蝕時間為30-300min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述光照為采用360nm激光照射。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種光還原沉積原位刻蝕甲醇合成催化劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將含有Cu、Zn、Al和Ti的鹽溶液與沉淀劑進行中和沉淀反應(yīng)得到前驅(qū)體，將前驅(qū)體焙燒后得到Cu、Zn、Al、Ti的混合氧化物；(2)在遮光條件下采用貴金屬酸溶液對步驟(1)中獲得的混合氧化物進行刻蝕；(3)將步驟(2)中刻蝕后的混合氧化物放置于光照條件下進行原位反應(yīng)1?6h后進行過濾、洗滌、干燥后可得甲醇合成催化劑。本發(fā)明通過利用貴金屬酸溶液對焙燒后得到的混合氧化物進行刻蝕，以使得該體系內(nèi)形成更多的介孔孔道；再通過光還原沉淀法在其孔道內(nèi)原位將貴金屬離子還原為金屬納米顆粒，以提高貴金屬的引入量，從而達到提高催化劑低溫活性的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：劉明,李曉敏,陳海波,仇冬,毛春鵬,檀結(jié)東
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28