[发明专利]基于铜、锌和铝的甲醇合成催化剂

权利要求书

1.Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其包含铜、锌和铝的氧化物和碳酸盐，其中铜和锌一起以大于铝的摩尔量存在，且

其中通过EDX测量的局部Al摩尔含量的标准偏差不大于50％。

2.Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其包含铜、锌和铝的氧化物和碳酸盐，其中铜和锌一起以大于铝的摩尔量存在，且

其中该前体材料在氢气存在下的还原产生催化剂材料，在所述催化剂材料中，离散的晶态Cu颗粒部分地包埋在包含至少Zn和Al的氧化物和碳酸盐的连续相中，所述晶态Cu颗粒具有或更大，优选的晶格常数。

3.根据权利要求1或2的Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其中Cu与Zn的摩尔比为0.5/1至小于2.8/1，优选为2/1-2.7/1，且Al含量为1-30mol％，优选为10-20mol％，基于所有金属成分计。

4.根据权利要求1、2或3的Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其中通过EDX测量的局部Zn摩尔含量的标准偏差不大于40％和/或通过EDX测量的局部Cu摩尔含量的标准偏差不大于25％。

5.根据权利要求1、2、3或4的Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其中通过HRTEM测量的结晶度为小于10％。

6.根据权利要求1、2、3、4或5的Cu/Zn/Al催化剂前体，其中以CO₂表示且通过TGA测量的碳酸盐含量为5重量％或更高，优选为10重量％或更高。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6的Cu/Zn/Al催化剂前体材料，其满足下述两个条件中的至少一个：

(i)用N₂在77K测量的BET表面积为90m²/g或更大，优选为100或更大，更优选为110m²/g或更大；和

(ii)其具有通过BJH测量的如下尺寸分布的孔：其中半径为1-10nm的孔占总孔隙率的45-90％，且半径为大于10nm直至100nm的孔占总孔隙率的55-10％。

8.根据权利要求1的Cu/Zn/Al催化剂前体，其在180℃或更高，优选184-190℃的温度具有最大还原速率(TPR)。

9.Cu/Zn/Al催化剂材料，其包含部分地包埋在包含至少Zn和Al的氧化物和碳酸盐的连续相中的离散晶态Cu颗粒；

其中在所述催化剂材料中，Cu和Zn一起以大于铝的摩尔量存在，且优选Cu与Zn的摩尔比为0.5/1至小于2.8/1，Al含量为1-30mol％，基于所有金属成分计；和

其中所述晶态Cu颗粒的晶格常数为或更大，优选为且所述催化剂材料优选可通过将根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的催化剂前体材料在氢气存在下还原而获得。

10.根据权利要求9的Cu/Zn/Al催化剂，其中全部Cu颗粒的至少75％具有3-11nm，优选5-9nm的直径。

11.根据权利要求9或10的Cu/Zn/Al催化剂材料，其中满足下述条件中的至少一个：

(1)通过EDX测量的局部Al摩尔含量的标准偏差不大于50％；

(2)通过EDX测量的局部Zn摩尔含量的标准偏差不大于40％；

(3)通过EDX测量的局部Cu摩尔含量的标准偏差不大于25％。

12.用于生产根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的催化剂前体材料的方法，包括如下步骤：

(a)制备包含至少一种水溶性铜盐和至少一种水溶性锌盐的第一水溶液；

(b)制备包含至少一种水溶性碱性铝盐和至少一种碱性的含碳酸盐的沉淀剂的第二溶液；

(c)将所述第一和第二溶液混合，由此形成不溶性固体；

(d)回收所述不溶性固体；

(e)干燥回收的固体；和

(f)将经干燥的固体在不超过450℃的温度煅烧以获得所述催化剂前体材料。

13.根据权利要求12的方法，其中所述干燥通过连续喷雾干燥进行，优选在80-220℃的温度进行。

14.根据权利要求12或13的方法，其中步骤(c)、(d)和(e)以连续工艺进行。