本發(fā)明屬于催化劑的制備領(lǐng)域,具體涉及一種三元含鋯銅系催化劑的制備方法。
背景技術(shù):
氧化鋯具有獨(dú)特的性能,它是唯一集酸性、堿性、氧化性和還原性于一體的金屬氧化物。近年來含鋯銅系催化劑已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。助劑鋯能提高銅的分散度,改善催化劑的結(jié)構(gòu),降低反應(yīng)溫度,提高催化劑的活性和還原性能。
隨著對(duì)含鋯銅系催化劑研究的不斷深入,該類催化劑的催化性能得到顯著提高,催化劑的種類也越來越多,可歸納為三大類:第一類為CuO/ZrO2二元含鋯銅系催化劑;第二類為CuO/ZrO2/XOn三元含鋯銅系催化劑;第三類是在其他三元或三元以上的催化劑中添加鋯元素作為助劑的含鋯銅系催化劑,如CuO/ZnO/Al2O3/ZrO2四元催化劑。國內(nèi)外大部分CuO/ZrO2/Al2O3三元銅系催化劑均采用浸漬法制備,制備過程復(fù)雜,產(chǎn)生的廢水較多,不環(huán)保,而且產(chǎn)物低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種三元含鋯銅系催化劑的制備方法,具備高效、快速的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
三元含鋯銅系催化劑的制備方法,包含以下步驟:
(1)配制1.2mol/LNa2CO3水溶液,總濃度為1.0 mol/L 的Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O混合溶液,混合兩種溶液,50℃加熱2h;
(2)將步驟(1)的產(chǎn)物在70℃下反應(yīng)2h,抽濾,得濾餅,用純凈水洗滌濾餅至二苯胺的硫酸溶液不再變藍(lán),干燥;
(3)將步驟(2)的產(chǎn)物置于馬弗爐內(nèi),在空氣氛圍下300℃焙燒3h,然后在惰性氣體氛圍下400℃焙燒2h,冷卻后,以質(zhì)量比為1:100加入石墨,最后在壓片機(jī)上成型,得到三元含鋯銅系催化劑。
優(yōu)選地,上述步驟(1)中Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O的摩爾比為1:1.5:1。
優(yōu)選地,上述步驟(2)中,干燥的條件為在100攝氏度下干燥1h后,再在120℃下干燥3h。
優(yōu)選地,上述步驟(2)中,用純凈水洗滌濾餅時(shí),純凈水的溫度為50℃。
優(yōu)選地,上述步驟(3)中,惰性氣體為氮?dú)狻?/p>
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明提供了一種三元含鋯銅系催化劑的制備方法,具備高效、快速的優(yōu)點(diǎn),制備得到的催化劑分散性較好、催化活性高、易還原,比表面積和孔體積較大,催化效率高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
三元含鋯銅系催化劑的制備方法,包含以下步驟:
(1)配制1.2mol/LNa2CO3水溶液,總濃度為1.0 mol/L 的Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O混合溶液,混合兩種溶液,50℃加熱2h,其中,Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O的摩爾比為1:1.5:1;
(2)將步驟(1)的產(chǎn)物在70℃下反應(yīng)2h,抽濾,得濾餅,用純凈水洗滌濾餅至二苯胺的硫酸溶液不再變藍(lán),干燥;
(3)將步驟(2)的產(chǎn)物置于馬弗爐內(nèi),在空氣氛圍下300℃焙燒3h,然后在惰性氣體氛圍下400℃焙燒2h,冷卻后,以質(zhì)量比為1:100加入石墨,最后在壓片機(jī)上成型,得到三元含鋯銅系催化劑。
實(shí)施例2
三元含鋯銅系催化劑的制備方法,包含以下步驟:
(1)配制1.2mol/LNa2CO3水溶液,總濃度為1.0 mol/L 的Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O混合溶液,混合兩種溶液,50℃加熱2h,其中,Cu(NO3)2·3H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Al(NO3)3·9H2O的摩爾比為1:1.5:1;
(2)將步驟(1)的產(chǎn)物在70℃下反應(yīng)2h,抽濾,得濾餅,用溫度為50℃的純凈水洗滌濾餅至二苯胺的硫酸溶液不再變藍(lán),干燥,其中,干燥的條件為在100攝氏度下干燥1h后,再在120℃下干燥3h;
(3)將步驟(2)的產(chǎn)物置于馬弗爐內(nèi),在空氣氛圍下300℃焙燒3h,然后在氮?dú)夥諊?00℃焙燒2h,冷卻后,以質(zhì)量比為1:100加入石墨,最后在壓片機(jī)上成型,得到三元含鋯銅系催化劑。