在CO2加氢制乙醇过程中,催化剂的选择至关重要.目前,贵金属催化剂的CO2转化率较低且成本高;Co基催化剂产物中甲烷含量高;Mo基催化剂CO2转化率和乙醇选择性均偏低.Cu基催化剂在CO2加氢制醇中研究最为广泛,但其活性和选择性依赖于载体和助剂的选择.此外,CO2加氢制乙醇的难点还在于CO2分子的高稳定性,C-C偶联和C-O键插入的控制.C-C偶联决定了碳数分布,C-O键插入决定了醇类产物的选择性.因此,开发一种能够有效促进CO2活化并控制C-C偶联和C-O插入的催化剂将具有重要意义.
本催化剂的活性金属包括Cu,Co和Ga,助剂为Mn或K中的任意一种与Na的组合,载体为碳载体(如活性炭,碳纳米管或石墨烯).催化剂各组分含量为:Cu10-20%,Co10-20%,Ga5-10%,Na1-3%,Mn或K1-3%,余量为载体.其制备方法包括以下步骤:
1.将载体加入硝酸溶液中,加热回流,过滤,洗涤,烘干并研磨得到处理后的载体;
2.将活性金属和助剂对应的金属盐溶于水或乙醇中,得到混合溶液;
3.将处理后的载体加入混合溶液中,超声处理,搅拌至干,烘干,焙烧,研磨,压片,成型,筛分,最终得到催化剂.
这种制备方法简单,流程短,环保易放大,适合于工业化生产.