利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2016108999569
申请人: 武汉科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特征在于:制备过程包括以下步骤:

a、催化剂前驱体的制备:将含钼化合物溶于去离子水中,加热至80℃,搅拌至完全溶解,再将溶液冷却至40℃并加入含钴化合物,再次搅拌至完全溶解;随后将混合溶液逐滴加入盛有载体碳的烧杯中并搅拌混合,在80℃下蒸发去除溶剂,剩余固体在110℃下干燥12小时,得A品;

b、钴钼碳化物的制备:将步骤a中干燥所得固体A品,在氦气流中加热至300℃后保温2小时,然后在惰性气流,采用碳热还原法或碳热氢还原法升温至700~1100℃,保温2小时,最后样品在室温下通入含氧气的氮气进行2小时钝化处理,得B品;

c、引入过渡金属:通过浸渍法将等量或等体积过渡金属负载于步骤b中所得B品上,随后在80℃下蒸发去除溶剂,剩余固体在110℃下干燥12小时;或先制备纳米级过渡金属氧化物硝酸盐、氯化物、氧化物、氢氧化物,再将其与B品均匀混和,最后将引入过渡金属成分的B品干燥后置于氮气流中焙烧,得C品;

d、引入碱金属:通过浸渍法将等量或等体积的碱金属成分负载于步骤c中制备的C品上,随后在80℃下蒸发去除溶剂,剩余固体在110℃下干燥12小时;或先制备纳米级碱金属氧化物、氢氧化物、硝酸盐、氯化物、碳酸盐或硫酸盐,再将其与步骤c中C品均匀混和,最后将引入碱金属成分的样品干燥后,置于350℃氮气流中焙烧3小时,粉碎造粒即得钴钼复合金属多功能碳基催化剂。

2.如权利要求1所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特征在于:

所述步骤a中含钴化合物是氯化钴、乙酸钴、四水合乙酸钴、乙酰丙酮钴、碳酸钴、六水合硝酸钴、七水合硫酸钴和四氧化三钴中的任意一种;所述步骤a中含钼化合物是五氯化钼、六羰基钼、七钼酸铵、四氯氧化钼、三氧化钼和乙酸钼中的任意一种,所述催化剂载体碳材料是活性炭、炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、富勒烯、石墨烯、石墨、生物炭。

3.如权利要求1所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特征在于:

所述步骤c中引入的过渡金属是铁、镍、钨、钒、铜、银、铂、钯、钌、铱、铑中的至少一种,或过渡金属硝酸盐、氯化物、氧化物、氢氧化物。

4.如权利要求1所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特征在于:

所述步骤d中引入的碱金属为锂、钠、钾、铷、铯中的至少一种,或碱金属的氧化物,氢氧化物、硝酸盐、氯化物、碳酸盐或硫酸盐。

5.如权利要求1或3所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特征在于:引入的过渡金属量为0.1~20wt%。

6.如权利要求4所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法,其特在于:所述碱金属的氧化物为氧化钾,所述氧化钾的添加量为0.1~10wt%。

7.如权利要求1-5中任一项所述的一种钴钼复合金属多功能碳基催化剂的制备方法所得的钴钼复合金属多功能碳基催化剂,其特征在于:该钴钼复合金属多功能碳基催化剂的重量比组成为:Co:Mo:C=1~50:1~50:100。

8.如权利要求7所述的钴钼复合金属多功能碳基催化剂,其特征在于:该钴钼复合金属多功能碳基催化剂的组成包括:钴钼复合金属碳化物,至少一种过渡金属和碱金属助剂。

9.如权利要求8所述的钴钼复合金属多功能碳基催化剂在合成气催化转化中的应用,其特征在于:用于反应的合成气是仅含有CO和H2的清洁合成气,或是源自生物质、城市固体废物、褐煤气化产生的N2和CO2含量较高的合成气。

10.如权利要求9所述的钴钼复合金属多功能碳基催化剂在合成气催化转化中的应用,其特征在于:合成的产品是液态烃、高醇、酯、醚、醛和酮,其中,含氧化合物可达5~80%,汽油、航空燃料、煤油和柴油类液态烃可达20~95%。

11.如权利要求10所述的钴钼复合金属多功能碳基催化剂在合成气催化转化中的应用,其特征在于:合成液态烃、高醇、酯、醚、醛和酮过程中,合成气转化反应在固定床中进-1行,催化剂与合成气充分接触;反应条件为:温度200~450℃,空速500~5000h ,反应器压力200~1200psi。