[发明专利]高比表面积增强型整体式氧化铝负载铜催化剂

权利要求书

1.一种高比表面积增强型整体式氧化铝负载铜催化剂，包含催化剂制备方法与催化剂产品特征，其特征在于，其中催化剂制备方法使用如下原料：

铝前体：是氢氧化铝、拟薄水铝石的一种，或者上述物质任意比例的混合物；

铜前体：是硝酸铜、氯化铜、溴化铜、硫酸铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、乙酰丙酮铜、乙二胺四乙酸铜、乙酸铜、草酸铜、氢氧化铜中的一种，或者上述物质任意比例的混合物；

第一添加物：是田菁粉、田菁胶、瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、半乳甘露聚糖中的一种，或者上述物质任意比例的混合物；

第二添加物：是乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、颗粒度小于60目的炭黑、颗粒度小于60目的水溶性淀粉中的一种，或者上述物质任意比例的混合物；

酸溶液：一种水溶液，含有硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、草酸、磷酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸中的一种或者多种物质，水溶液的pH值在0.0 ~ 4.0的范围内；

支撑性材料：金属丝、金属条、金属片、金属网或者碳纤维中的一种，或者上述类型材料以任意比例组合使用；其中金属的材质是铜、不锈钢、铜、铬、铜、锌、铝、钛、锰中的一种或者基于上述材质的合金材料；金属材质种类可以是上述材质的一种，或者多种以任意比例组合使用；对于金属丝、金属条或者碳纤维，其伸直长度不小于1 cm；对于金属片或者金属网而言，其外围轮廓投影面积不小于0.1 cm²；

上述催化剂制备方法，使用整体式催化剂成型模具；该成型模具包括模具第一零件，模具第二零件与模具第三零件；模具第一零件包含一个圆柱形空腔；模具第二零件包含模具第二零件挤压部分与模具第二零件承压部分；模具第二零件挤压部分的几何形状为圆柱体，其具有一个挤压面，该挤压面的几何形状为圆形；模具第二零件承压部分具有一个承压面；模具第三零件包含模具第三零件挤压部分与模具第三零件承压部分；模具第三零件挤压部分的几何形状为圆柱体，其具有一个挤压面，该挤压面的几何形状为圆形；模具第三零件承压部分具有一个承压面；模具第二零件挤压部分的挤压面与模具第三零件挤压部分的挤压面可从模具第一零件所包含的圆柱形空腔的轴线方向放入；

上述催化剂制备方法，通过上述原料以及整体式催化剂成型模具，其制备方法包含以下步骤：

步骤一、制备成型前体；

步骤二、填装包裹体；

步骤三、对包裹体施加压力；

步骤四、成型块体的程序焙烧。

2. 根据权利要求1所述的高比表面积增强型整体式氧化铝负载铜催化剂，其特征在于，其催化剂制备方法的步骤一的具体方法如下：取一定质量的铝前体、铜前体、第一添加物、第二添加物；其中铜前体中含铜元素的摩尔数与铝前体中含铝元素的摩尔数之比为0.003~0.12；第一添加物的质量是铝前体质量的0.01~0.1倍；第二添加物的质量是铝前体质量的0 ~0.2倍；四种物质均匀混合，得到混合粉末；而后将酸溶液缓慢倒入混合粉末，形成面团状混合物，其中酸溶液的质量是铝前体质量的0.5 ~1.3倍；通过手或者挤条机对面团状混合物进行混捏，使得其中的铝前体、第一添加物、第二添加物、酸溶液进一步均匀混合，形成一个泥坯，泥坯上没有明显的液滴；由上述混合物混捏得到的泥坯称为成型前体。

3. 根据权利要求1所述的高比表面积增强型整体式氧化铝负载铜催化剂，其特征在于，其催化剂制备方法的步骤二的具体方法如下：取一定质量的步骤一所述成型前体，其质量在2 ~ 400g范围内；取一定质量的支撑性材料，其质量是成型前体质量的0.01 ~ 0.6倍；将成型前体与支撑性材料一起填装到整体式催化剂成型模具第一零件所包含的圆柱形空腔内；装填后支撑性材料被成型前体包裹；成型前体包裹支撑性材料后形成包裹体；将模具第二零件挤压部分与模具第三零件挤压部分分别从模具第一零件所包含的圆柱形空腔的两侧装入；填装包裹体所需材料与放置模具第二零件或模具第三零件的顺序不限；当模具第二零件挤压部分的挤压面、模具第三零件挤压部分的挤压面与模具第一零件所包含的圆柱形空腔内壁共同形成一个密闭腔体，并将上述包裹体封在该密闭腔体中，完成填装步骤。