[发明专利]一种二氧化碳甲烷化催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种二氧化碳甲烷化催化剂及其应用，属于多相催化领域。催化剂包括活性组分钴和通过助剂改性的二氧化钛载体，所述活性组分钴的含量为5％～40％，所述助剂的含量为0.1％～15％。本发明的催化剂在二氧化碳甲烷化反应中具有较好的低温匹配性，在反应温度为140～500℃时，二氧化碳的转化率较高，甲烷选择性接近100％。催化剂合成过程简单，操作简便，能有效活化二氧化碳分子，反应条件较温和，反应速率好。本发明的催化剂可高效用于二氧化碳减排领域、符合绿色化学理念且易于实现工业化。

主权项

一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，包括活性组分钴和通过助剂改性的二氧化钛载体，以金属元素计，所述活性组分钴的含量为5％～40％，所述助剂的含量为0.1％～15％，所述的含量均以二氧化钛载体的质量为基准，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)助剂改性二氧化钛载体的制备溶胶凝胶法：将钛酸四丁酯和无水乙醇按体积比为1:1～2混合配制成混合溶液A；将冰醋酸、无水乙醇和去离子水按体积比为1～2:1～2:1进行混合，加入质量占上述钛酸四丁酯质量0.025％～3.75％的助剂，搅拌溶解配制成混合溶液B，在400～600r/min的搅拌速度下，将所述混合溶液B缓慢滴入所述混合溶液A中，滴完后持续搅拌0.5～1h，静置陈化3～10h形成凝胶，将凝胶置于80～110℃下干燥10～24h，研磨至100目以下，再于马弗炉中300～700℃下焙烧3～5h得到助剂改性的二氧化钛载体；(2)催化剂的制备沉积沉淀法：将质量比为0.2～2:1:50的六水硝酸钴、上述改性二氧化钛载体和去离子水混合配制成悬浮液，搅拌1～2h，再将0.5～1.0mol/L的碱溶液缓慢滴入上述悬浮液中，直至溶液的pH值为9～10，继续搅拌2～3h，再静置1～2h，经过滤、洗涤得到的滤饼在100～120℃下干燥10～24h，研磨至20～40目，再于马弗炉中400～550℃下焙烧3～5h得到催化剂。