[发明专利]一种二氧化碳加氢催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将蒙脱石与水按质量比1:50～100混合，室温搅拌2～4小时后得到充分水化的蒙脱石水溶液；

(2)将按照金属盐与步骤(1)蒙脱石质量比为2.5～10:100、浓度为0.001～0.008mol/L的铈或镁金属盐溶液，以及按照与镁盐或铈盐摩尔比为2～3:1、浓度为0.002～0.024mol/L的氢氧化物溶液冷冻为冰块；

(3)将步骤(2)得到的金属盐溶液和氢氧化物溶液冰块，以室温融化释放的方式，加入到步骤(1)得到的蒙脱石水溶液，边融化边搅拌反应直至冰块完全融化，离心洗涤3次，在80～100℃下干燥8～16小时后得到固体碱催化剂前体；

(4)将步骤(3)得到的固体碱催化剂前体，于空气氛围在450～550℃煅烧3～6小时，冷却至室温得到固体碱催化剂；

(5)将步骤(4)制备的固体碱催化剂与水按质量比1:100混合，室温搅拌4h后得到充分水化的固体碱催化剂水溶液；

(6)将按照硝酸镍与固体碱催化剂质量比为30:100、浓度为0.008～0.040mol/L的硝酸镍溶液，以及按照与硝酸镍摩尔比为2:1、浓度为0.016～0.080mol/L的氢氧化钠溶液冷冻为冰块；

(7)将步骤(6)得到的硝酸镍溶液和氢氧化钠溶液冰块，以室温融化释放的方式，加入到步骤(5)得到的固体碱催化剂水溶液，边融化边搅拌反应直至冰块完全融化，离心洗涤3次，在100℃下干燥12小时后得到固体碱负载氢氧化镍的甲烷加氢催化剂前体；

(8)将步骤(7)得到固体碱负载氢氧化镍的甲烷加氢催化剂前体通氢气于550℃还原4小时，在氢气氛围下冷却到室温，然后在常温下通O₂/N₂体积比为0.5～1.0％的混合气体钝化4小时，得到可直接在空气中保存的二氧化碳加氢催化剂。

2.如权利要求1所述的二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的蒙脱石为钠基蒙脱石。

3.如权利要求1所述的二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的铈盐为硝酸铈、氯化铈和硫酸铈中的任一种；镁盐为硝酸镁。

4.如权利要求3所述的二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的铈盐为硝酸铈。

5.如权利要求1所述的二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。

6.如权利要求5所述的二氧化碳加氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氢氧化物为氢氧化钠。

7.一种如权利要求1所述方法制备的二氧化碳加氢催化剂。

8.如权利要求7所述的二氧化碳加氢催化剂在二氧化碳加氢反应中的应用。

9.如权利要求8所述的二氧化碳加氢催化剂在二氧化碳加氢反应中的应用，其特征在于，二氧化碳加氢产物为甲烷。