1.一種銅基催化劑,所述銅基催化劑由氧化銅、氧化鑭、氧化鋯、載體組成,所述氧化銅以Cu元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%-50%,所述氧化鋯以Zr元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%-20%,所述氧化鑭以La元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%-20%,余量為載體,其特征在于:所述催化劑具有CuO的特征晶面{110}、{111}、{202}、其中以X射線衍射強(qiáng)度最大的晶面為基準(zhǔn)時,各晶面的相對強(qiáng)度分別為:為11-20,為80-88,為17-22,為7-9,為11-14。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅基催化劑,其特征在于:所述氧化銅以Cu元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15%-30%,所述氧化鋯以Zr元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%-15%,所述氧化鑭以La元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%-15%,所述載體為氧化鋁、氧化硅、分子篩、活性炭或碳納米管中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅基催化劑,其特征在于:所述氧化鋯以Zr元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%-10%,所述氧化鑭以La元素計在催化劑中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%-10%,所述載體為氧化鋁。
4.權(quán)利要求1至3任一催化劑的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
(1)配制含有醇類、表面活性劑、三乙醇胺的水溶液,將銅前驅(qū)體、鋯前驅(qū)體、鑭前驅(qū)體溶解于該溶液中;
(2)將載體等體積浸漬于步驟(1)制備的溶液中,進(jìn)行老化、干燥;
(3)將步驟(2)制備的物料進(jìn)行水熱處理;
(4)對步驟(3)所得物料進(jìn)行焙燒后制得催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述銅前驅(qū)體為 硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述鋯前驅(qū)體為硝酸鹽、氯化物、氧氯化物、硫酸鹽中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述鑭前驅(qū)體為硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述銅前驅(qū)體為硝酸銅,所述鋯前驅(qū)體為氧氯化鋯,所述鑭前驅(qū)體為硝酸鑭。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述醇類為乙醇、異丙醇、正丙醇中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述醇類為異丙醇,醇類在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-20%。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述表面活性劑為聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯酸鈉、吐溫80中的一種或幾種,所述表面活性劑在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-10%。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚,表面活性劑在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-5%。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:所述表面活性劑為AEO-7,表面活性劑在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-2%。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(1)中所述三乙醇胺在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-10%。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述老化條件為:室溫老化2h-24h。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述干燥條件為:干燥溫度為80℃-200℃;干燥時間為6h-48h,干燥為真空干燥或惰性氣體保護(hù)條件下干燥,或者在空氣氣氛下干燥。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述干燥條件 為:干燥溫度為80℃-120℃;干燥時間為6h-36h。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(2)中載體為條形、片形、柱形或球形。
19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(3)中水熱處理條件為:惰性氣氛下升溫至100℃-200℃;然后通入水蒸氣與惰性氣體的混合氣,混合氣中水蒸氣體積百分含量為10%-90%,余量為惰性氣體;處理時間為1h-10h;最后切換為惰性氣體,吹掃0.5h-2h。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于:步驟(3)中水熱處理條件為:惰性氣氛下升溫至120℃-150℃;混合氣中水蒸氣體積百分含量為50%-90%;處理時間為1h-4h。
21.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于:步驟(4)中焙燒條件為:焙燒溫度為500℃-900℃;焙燒時間為4h-24h;焙燒時為惰性氣體保護(hù)條件下焙燒或者在空氣氣氛下焙燒。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于:步驟(4)中焙燒條件為:焙燒溫度為500℃-700℃;焙燒時間為4h-16h。
23.權(quán)利要求1-3任一所述催化劑在溴甲烷制二甲醚中的應(yīng)用,其特征在于:以溴甲烷為原料,反應(yīng)溫度為160℃-420℃;反應(yīng)壓力為0.1MPa-5MPa;體積空速為50h-1-2000h-1。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的應(yīng)用,其特征在于:反應(yīng)溫度為170℃-320℃;反應(yīng)壓力為0.1MPa-1MPa;體積空速為50h-1-1000h-1。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的應(yīng)用,其特征在于:進(jìn)料前需對催化劑進(jìn)行活化處理,活化處理條件如下:惰性氣氛下將水熱處理后的物料升溫至200℃-600℃;然后通入空氣或含有空氣與惰性氣體混合氣;處理時間為0.5h-10h;所述混合氣中空氣體積百分含量為5%-90%。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的應(yīng)用,其特征在于:惰性氣氛下將水熱處理后的物料升溫至300℃-450℃;處理時間為0.5h-4h;所述混合氣中空氣體積百分含 量為5%-50%。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的應(yīng)用,其特征在于:溴甲烷原料中含有適量的惰性氣體,溴甲烷原料和惰性氣體的混合氣中溴甲烷原料的體積百分含量為1%-99%。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的應(yīng)用,其特征在于:惰性氣體為氮?dú)?、氬氣、氦氣中的一種或幾種。