一种含Ge助剂的铜基催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于二氧化碳的催化转化利用领域，具体涉及一种含Ge助剂的铜基催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

化石燃料的大量使用导致CO

目前CO

CN109126808A公开了一种助剂改性铜基催化剂的方法。该催化剂是以ZnO为催化剂载体，CuO为活性金属，Ce、Zr或Ga作为助剂。当原料气中添加水蒸气后，催化剂催化性能降低，稳定性下降，表明副产物水确实会加速催化剂的失活速率，加剧催化剂金属颗粒的迁移团聚，导致催化剂催化活性降低。研究结果表明，水对含不同金属助剂的铜基催化剂的影响不一，其中加入铈助剂的催化剂受水的影响最小，锆次之，其后是镓。与传统的Cu/ZnO/Al

CN105664954A发明了一种钙盐作为助剂促进铜基催化剂前驱体中绿铜锌矿相形成的方法。该方法以硝酸钙作为添加剂，通过沉淀法制备得到绿铜锌矿相为主要物相的催化剂前驱体，而绿铜锌矿相的形成，促进了Cu-ZnO界面间协同作用，提高了后续制备得到的CaO改性Cu-ZnO-ZrO

CN114984950A公开了一种Pd-Zn/ZnTiO

CN104959143A发明了一种用于浆态床CO

CN114160117A公开了一种CO

综上所述，目前CO

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种含Ge助剂的铜基催化剂及其制备方法和应用，该催化剂应用于二氧化碳加氢制甲醇反应中，具有经济成本低、稳定性好、CO

本发明通过以下技术方案实现：

一种含Ge助剂的铜基催化剂，所述铜基催化剂以Cu为活性中心，以Ge为改性助剂，以金属氧化物CeO

所述的含Ge助剂的铜基催化剂的制备方法，包括：将铜盐和锗盐溶于水中，得到混合盐溶液，将混合盐溶液浸渍到CeO

优选的，所述铜盐和锗盐分别为Cu(NO

优选的，所述焙烧温度为400～600℃。

优选的，所述CeO

进一步的，所述棒状CeO

进一步的，所述棒状CeO

所述的含Ge助剂的铜基催化剂的制备方法，包括：将Ce(NO

优选的，所述焙烧温度为300～500℃，时间2～6h。

所述的含Ge助剂的铜基催化剂在CO

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明的主要思路是基于催化剂的基本性质及CO

本发明以NaOH为沉淀剂，利用沉淀法水热合成金属氧化物载体CeO

附图说明：

图1为本发明中对比例1的Cu/CeO

图2为本发明中对比例1的Cu/CeO

具体实施方式：

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行描述，这些描述只是进一步解释本发明的特征和优点，并非用于限制本发明的权利要求。

本发明所述含Ge助剂的铜基催化剂，以Cu为活性中心，以Ge为改性助剂，以金属氧化物CeO

本发明所述的Ge改性铜基催化剂，一方面，金属Ge引入Cu/CeO

本发明所述的含Ge助剂的铜基催化剂，通过后处理改性法或原位改性法采用Ge改性Cu/CeO

本发明所述含Ge助剂的铜基催化剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)铜基催化剂的改性：

ⅰ：后处理法：

棒状CeO

取步骤(1)中棒状CeO

首先，称取一定质量的铜盐和锗盐，优选为Cu(NO

ⅱ：原位改性法：

首先，称取一定质量Ce(NO

(2)将步骤(1)中Ge改性的铜基催化剂母体压片、破碎至20～40目制得催化剂备用。

实施例1

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例2

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例3

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例4

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例5

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例6

首先，将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

实施例7

首先，将6.77g Ce(NO

实施例8

首先，将6.77g Ce(NO

实施例9

首先，将6.77g Ce(NO

实施例10

首先，将6.77g Ce(NO

对比例1(不含Ge助剂)

将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

对比例2(不含Ge助剂)

首先，称取6.77g Ce(NO

对比例3

将Cu(NO

对比例4

将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

对比例5

将6.77g Ce(NO

取棒状CeO

取Cu(NO

图1为对比例1的Cu/CeO

图2为对比例1的Cu/CeO

上述实施例1～10和对比例1～5中所制备的催化剂CO

表1为各催化剂CO

表1.各催化剂CO

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺条件和工艺流程，但本发明并不局限上述详细工艺条件和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺条件和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，以及对本发明工艺条件和工艺设备的等效替换、具体选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。