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一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑及其制備方法與流程

文檔序號:12619466閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑,其特征在于為負(fù)載型FeCo-alloy@Cu核殼結(jié)構(gòu)催化劑,其中核殼結(jié)構(gòu)FeCo-alloy@Cu的核層為FeCo-alloy,殼層為金屬Cu,載體為SiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、TiO2、CNT、AC中的至少一種;按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計,核殼結(jié)構(gòu)FeCo-alloy@Cu活性相所占比例為10%~50%,其余為載體。

2.如權(quán)利要求1所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑,其特征在于所述核殼結(jié)構(gòu)FeCo-alloy@Cu中FeCo-alloy核層的直徑為5~20nm,殼層的厚度為3~15nm,元素組成Fe︰Co摩爾比為1︰10~10︰1,Cu︰Fe摩爾比為1︰50~50︰1。

3.如權(quán)利要求1所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于其包括以下步驟:

1)將鐵鹽、鈷鹽、二芐醚、油酸和油胺混合,其中Fe︰Co摩爾比為1︰10~10︰1,二芐醚︰油酸︰油胺體積比為10︰3︰4,油胺與鐵組分的摩爾比為0.5~10,后用磁力攪拌混合均勻,在氮?dú)鈿夥罩屑訜岱磻?yīng);

2)將加熱反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫,洗滌,離心,干燥后得FeCo合金納米粒子,記為FeCo-alloy;

3)將步驟2)得到的FeCo-alloy重新分散到含聚丙烯酰胺的無水乙醇中超聲;

4)加入含銅化合物,其中Cu︰Fe摩爾比為1︰50~50︰1,繼續(xù)攪拌后加入NH3·H2O溶液,調(diào)節(jié)pH值為9.0~10.0,得溶液A,再加入硼氫化鈉水溶液,其中硼氫化鈉與溶液A中Cu組分的摩爾比為1~15,得到核殼結(jié)構(gòu)的固體懸浮液;

5)在步驟4)得到的核殼結(jié)構(gòu)的固體懸浮液中加入計量的載體,攪拌,抽濾,洗滌,干燥后的固體經(jīng)含氫氣氛的氣體還原,即得低碳混合醇的催化劑。

4.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟1)中,所述鐵鹽選自氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、醋酸鐵、乙酰丙酮鐵中的至少一種;所述鈷鹽選自氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷、醋酸鈷、乙酰丙酮鈷中的至少一種。

5.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟1)中,所述加熱反應(yīng)的溫度為80~200℃,加熱反應(yīng)時間為10~120min。

6.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟2)中,所述洗滌,離心是用乙醇洗滌,離心,重復(fù)2~3次;所述干燥可置于恒溫干燥箱中于40~60℃下干燥30~120min。

7.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟3)中,所述超聲的時間為10~120min;所述聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分濃度可為1%~10%。

8.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟4)中,所述含銅化合物選自氯化銅、硝酸銅、硫酸銅、醋酸銅、乙酰丙酮銅中的至少一種。

9.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟4)中,所述繼續(xù)攪拌的時間為30~180min,所述NH3·H2O溶液的摩爾濃度可為2mol/L;所述硼氫化鈉水溶液的質(zhì)量百分濃度可為5.0%~25.0%。

10.如權(quán)利要求3所述一種合成氣制備低碳混合醇的催化劑的制備方法,其特征在于在步驟5)中,所述攪拌的時間為1~4h;所述干燥是將所得固體于60~100℃下真空干燥1~12h;所述含氫氣氛可采用氫氣,或氫氣與惰性氣體的混合氣,混合氣中氫氣的體積百分濃度可為5%~25%;所述還原可在250~450℃下還原1.0~5.0h。

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