[发明专利]一种高效的甲醇分解制氢铜基催化剂

权利要求书

1.一种高效的甲醇分解制氢铜基催化剂，所述催化剂是CuO、ZnO、Al₂O₃、MxO_Y的混合物，各组分的重量百分比含量如下：CuO为10-60％，ZnO为10-60％，Al₂O₃为5-50％，M_xO_Y为1-10％，其中M选自Mg、Ca、Ce、Sr中的一种，并采用如下制备方法：

(1)通过添加碱金属沉淀剂对氧化铝载体进行改性制备Al-M改性载体；

(2)在步骤(1)所得改性载体的母液中加入低分子醇，再加入铜锌的可溶盐溶液与碱性沉淀剂进行沉淀反应，反应结束后固液分离、洗涤、干燥、焙烧制得所述催化剂，低分子醇为甲醇、乙醇、丙醇中1种或2种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，催化剂中各组分的重量百分比含量如下：CuO为20-55％，ZnO为15-55％，Al₂O₃为10-50％，M_xO_Y为2-8％。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，步骤(1)制备Al-M改性载体过程如下：将可溶性铝盐与可溶性M盐或氧化锶的混合水溶液与碱性沉淀剂进行共沉淀反应，反应结束后，在反应条件下老化。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于，可溶性铝盐为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐和偏铝酸钠中1种或2种以上的组合，可溶性M盐选自硝酸镁、硝酸钙、硝酸铈中的1种

可溶性铝盐与可溶性M盐或氧化锶的摩尔比为1:0.1-1；

可溶性铝盐与可溶性M盐或氧化锶的混合盐摩尔浓度为0.5-1mol/L。

5.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于，碱性沉淀剂是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中1种或2种以上的组合的水溶液；

碱性沉淀剂的浓度为0.5-2mol/L；

混合盐与碱性沉淀剂的摩尔比为1:1-10；

共沉淀反应的温度为20-60℃，共沉淀反应过程的pH值为6-9；

老化的时间为2-5h。

6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，步骤(2)的过程为：在步骤(1)所得反应液中加入低分子醇，然后加入铜、锌的可溶盐溶液和碱性沉淀剂进行共沉淀反应，反应结束后，在反应条件下老化后固液分离、洗涤、干燥、焙烧制得所述催化剂。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，铜、锌的可溶盐为铜、锌的硝酸盐、硫酸盐和醋酸盐中1种或2种以上的组合；

铜、锌的可溶盐中铜/锌的原子比为0.5-3；

铜、锌的可溶盐的浓度为0.5-2mol/L；

低分子醇的摩尔量为铜锌的可溶盐中Cu²⁺摩尔量的1-3倍。

8.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，碱性沉淀剂是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中1种或2种以上的组合的水溶液；

碱性沉淀剂的浓度为0.5-2mol/L；

混合盐与碱性沉淀剂的摩尔比为1:1-10；

共沉淀反应的温度为30-90℃，共沉淀反应过程的pH值为6-9；

老化的时间为1-5h。

9.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，固液分离通过压滤进行；

洗涤为洗涤到洗涤液中氧化钠含量低于10μg/L；

干燥的温度为70-120℃，干燥的时间为10-15h；

干燥后的物料处理成10-60目的颗粒；

焙烧的温度为350-500℃，焙烧的时间为2-5h。