[发明专利]一种金属掺杂的In2O3的复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于先进材料制备领域，具体涉及一种金属掺杂的In₂O₃材料在乙醇制取丙烯中的应用。

背景技术

In₂O₃是一种稀有的金属材料，常用在特种材料、冶金、电子器件制造领域，本发明发现经过掺杂的In₂O₃材料可应用于合成丙烯的过程中。

丙烯是基本化工原料，广泛应用于各种化学工业过程。目前，丙烯的生产是以石油资源为原料，通过石脑油热裂解、催化裂解、丙烷脱氢等反应过程中获得。这些过程成熟，并有广泛的工业应用。但是，原料皆依赖于为一次性、不可再生的化石原料。随着全球范围内化石能源的日益枯竭，开发以可再生原料为基础的丙烯生产技术具有战略意义。

本发明发现基于金属掺杂的In₂O₃材料上的乙醇制取丙烯过程，此材料在丙烯选择性上具有明显的优势，可提高乙醇制取丙烯过程的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种种金属掺杂的In₂O₃材料的合成方法及其在乙醇合成丙烯过程中的应用。

本发明首先提供一种金属掺杂的In₂O₃的复合材料，其特征在于，所述的掺杂的金属为钪、锆、或镍。

上述本发明的复合材料中所述的金属通过浸渍方法将引入至In₂O₃。

上述本发明的复合材料中所述的掺杂金属与In₂O₃的质量比为1:5-33。

上述本发明的复合材料中所述的掺杂金属与In₂O₃的原子比例1:10-11:1。

本发明在一方面提供上述本发明的金属掺杂的In₂O₃的复合材料的制备方法，其步骤为：取100重量份In₂O₃载体浸入含有一种两种掺入金属可溶性盐溶液中，浸渍1小时后于100-130°C烘干，然后于450-600°C下焙烧2-5小时，即得所述的金属掺杂的In₂O₃的复合材料。

该复合材料的制备方法中所述金属及其他参数的定义或优选与上文一致。

本发明在一方面提供上述本发明的金属掺杂的In₂O₃的复合材料催化合成丙烯的方法，该方法以乙醇为反应原料，使用钪、锆、或镍掺杂的In₂O₃的复合材料为催化剂。所述的金属通过浸渍方法将引入至In₂O₃。所述的掺杂金属与In₂O₃的质量比为1:5-33。所述的掺杂金属与In₂O₃的原子比例1:10-11:1。

上述本发明的制备丙烯的方法中所述的反应条件为固定床反应器，压力0.1-1.5MPa，温度400-600°C，原料重量空速0.1-3.0小时^-1。反应压力优选0.1-0.5MPa。原料重量空速优选0.2-2.0小时^-1。

本发明发现基于金属掺杂的In₂O₃材料上的乙醇制取丙烯过程，此材料在丙烯选择性上具有明显的优势，可提高乙醇制取丙烯过程的效率。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

取100g In₂O₃，充分研磨后，放入100ml含有15g硝酸钪的水溶液中浸渍1小时，120°C烘干后，500°C焙烧3h，制得催化剂A。

实施例2

取100g In₂O₃，充分研磨后，放入100ml含有10.5g氯化锆的水溶液中浸渍1小时，120°C烘干后，500°C焙烧3h，制得催化剂B。

实施例3

取100g In₂O₃，充分研磨后，放入100ml含有5g硝酸镍的水溶液中浸渍1小时，120°C烘干后，500°C焙烧3h，制得催化剂C。