[发明专利]一种含助剂负载型氧化铜基催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种含助剂负载型氧化铜基催化剂，表示为CuO-XO_n/S，其中CuO占催化剂的质量百分比为1~5%，X代表助剂Ni、Ce、Zn、Co中的任意一种，XO_n是助剂氧化物，助剂X与CuO的摩尔比为0.1~0.3；S代表载体，S为CoAl水滑石或CoAl复合氧化物；其中CoAl复合氧化物是将CoAl水滑石于430-460℃焙烧2-4h得到的。

2.一 种制备权利要求1所述的含助剂负载型氧化铜催化剂的方法，具体步骤如下：

A．将可溶性Co(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水中配制混合盐溶液，其中Co²⁺、Al³⁺离子总浓度为0.1～1 mol/L， Co²⁺与Al³⁺摩尔比为2~4；再按照Na₂CO₃与阳离子总浓度的摩尔比为0.1～1:1的比例，NaOH与阳离子总浓度的摩尔比为1～3:1的比例，将Na₂CO₃和NaOH加入上述混合盐溶液中，至 pH为9~12，滴加完毕后的悬浊液在60~90℃恒温反应6~24h，反应结束后所得的沉淀物用去离子水洗涤离心至中性，干燥10-15小时即得到CoAl水滑石，表示为CoAl-LDH；

B．将浓度为2.82mmol/L的铜盐水溶液和助剂X盐溶液混合配制浸渍溶液，用碱溶液调节浸渍溶液的pH为9~12；再加入步骤A制备的CoAl-LDH载体；其中浸渍溶液与载体的加入量按照产物中氧化铜的和XO_n的含量确定；于80-90℃恒温沉淀沉积反应4~24h，然后40~80℃烘干，获得催化剂前体，再于100~400℃下恒温3-4h即得催化剂，表示为CuO-XO_n/ CoAl-LDH；

所述铜盐为硫酸铜、硝酸铜或氯化铜；助剂X盐溶液是浓度为0.847mmol/L、0.282mmol/L、0.283mmol/L或0.564mmol/L的Ce(NO₃)₃·6H₂O溶液，或是浓度为0.567mmol/L的Ni(NO₃)₂·6H₂O溶液；碱溶液是氢氧化钠、尿素、氨水、Na₂CO₃溶液中的一种；碱溶液浓度为1-1.5mol/L。

3.根据权利要求2所述的含助剂负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征是步骤A所述的Co²⁺与Al³⁺摩尔比为2~3，步骤B所述的催化剂前体的恒温处理温度为100~200℃；所述铜盐为硫酸铜或硝酸铜中任意一种；碱溶液为氢氧化钠、尿素、Na₂CO₃溶液中任意一种。

4.根据权利要求2所述的含助剂负载型氧化铜催化剂的制备方法，其特征是将步骤A制备的CoAl水滑石于430-460℃焙烧2-4h得到CoAl复合氧化物，表示为CoAl-MMO；以该复合氧化物为载体加入步骤B所述的浸渍溶液中，按照步骤B的方法浸渍、干燥、恒温处理，得到CoAl-MMO基催化剂，表示为CuO-XO_n/CoAl-MMO。