[发明专利]一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂，其特征在于，用于二氧化碳加氢制备甲醇；包括锂掺杂的单斜氧化锆，所述锂掺杂的单斜氧化锆为通过共沉淀法用锂原子对氧化锆进行体相掺杂制备得到，所述锂掺杂的单斜氧化锆中锂离子的摩尔掺杂量x＝5-10％；所述锂掺杂的单斜氧化锆上均匀负载有氧化铟颗粒，所述氧化铟占所述锂掺杂的单斜氧化锆的质量百分数为6-10％；

所述锂掺杂的单斜氧化锆的粒径范围为50-100纳米；所述氧化铟颗粒的粒径范围为8-15纳米；并且按照以下方法得到：

(1)将八水氯氧化锆和硝酸锂根据x的取值按比例溶于去离子水中形成浓度为0.2-1M/L的混合溶液，将该混合溶液加热至50-90℃；

(2)不断搅拌步骤(1)得到的混合溶液，并向混合溶液中逐滴加入浓氨水，直至混合溶液的pH值达到8-10；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液在50-90℃下老化1-3h后，对所得悬浊液离心并洗涤，真空干燥；然后在300-400℃下焙烧2-6h，得到xLi-ZrO₂载体，x＝5-10％，其中x表示锂掺杂的单斜氧化锆中锂离子的摩尔掺杂量；

(4)将水合硝酸铟溶于去离子水中形成浓度为0.4-1M/L的溶液，将该溶液滴加到制备好的xLi-ZrO₂载体上，保证负载氧化铟的质量分数为6-10％；经过超声处理，并干燥，然后在300-500℃下焙烧4-6h，得到In₂O₃/xLi-ZrO₂催化剂，x＝5-10％。

2.根据权利要求1所述的一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂，其特征在于，所述锂掺杂的单斜氧化锆为载体，所述氧化铟为催化活性组分。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

(1)将八水氯氧化锆和硝酸锂根据x的取值按比例溶于去离子水中形成浓度为0.2-1M/L的混合溶液，将该混合溶液加热至50-90℃；

(2)不断搅拌步骤(1)得到的混合溶液，并向混合溶液中逐滴加入浓氨水，直至混合溶液的pH值达到8-10；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液在50-90℃下老化1-3h后，对所得悬浊液离心并洗涤，真空干燥；然后在300-400℃下焙烧2-6h，得到xLi-ZrO₂载体，x＝5-10％，其中x表示锂掺杂的单斜氧化锆中锂离子的摩尔掺杂量；

(4)将水合硝酸铟溶于去离子水中形成浓度为0.4-1M/L的溶液，将该溶液滴加到制备好的xLi-ZrO₂载体上，保证负载氧化铟的质量分数为6-10％；经过超声处理，并干燥，然后在300-500℃下焙烧4-6h，得到In₂O₃/xLi-ZrO₂催化剂，x＝5-10％。

4.根据权利要求3所述的一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中滴加浓氨水的速度为20-50滴/分钟。

5.根据权利要求3所述的一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中真空干燥的温度为80-100℃，时间为8-12h。

6.根据权利要求3所述的一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中超声处理的时间为1-3h，真空干燥的温度为80-100℃，时间为8-12h。

7.一种如权利要求1-2中任一项所述锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的应用，其特征在于，用于二氧化碳加氢制备甲醇。

8.根据权利要求7所述的一种锂掺杂氧化锆负载氧化铟催化剂的应用，其特征在于，按照以下步骤进行：

(1)将锂掺杂的氧化锆负载氧化铟催化剂进行压片造粒处理；

(2)将上述制备的颗粒状催化剂在250-350℃的反应温度下，于反应气中进行高压连续反应。