[发明专利]一种用于二氧化碳加氢制备甲醇的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于二氧化碳加氢制备甲醇的催化剂，包括石墨相氮化碳和分散在所述石墨相氮化碳的片层结构中的Cu、ZnO和Al₂O₃；

所述Cu、ZnO和Al₂O₃的总质量与所述石墨相氮化碳的质量比为(80～100)：(0～20)；

且所述石墨相氮化碳的用量不为0。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述Cu、ZnO和Al₂O₃的质量比为(4～6)：(2.5～3.5)：(2.5～3.5)。

3.权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将可溶性铜盐、可溶性锌盐、可溶性铝盐和水混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液、碳酸钠溶液和水混合，进行共沉淀反应，得到沉淀物；

将所述沉淀物进行第一焙烧，得到中间产物；

将所述中间产物和石墨相氮化碳混合后，进行第二焙烧，得到催化剂前驱体；

以H₂和N₂的混合气体作为还原气体，将所述催化剂前驱体进行还原，得到所述催化剂。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的温度为60～80℃，发生所述共沉淀反应的反应液的pH＝6～8。

5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应在搅拌的条件下进行；

所述搅拌的速率为650～900r/min，所述搅拌的时间为1～5h。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一焙烧的温度为200～400℃，所述第一焙烧的时间为2～6h。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二焙烧在氮气气氛下进行；

所述第二焙烧的温度为400～700℃，所述第二焙烧的时间为2～5h。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述H₂和N₂的体积比为5:95；

所述H₂和N₂的混合气体的流速为45～55mL/min；

所述还原的温度为250～350℃。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应完成后，还包括将共沉淀反应后得到的生成液依次进行老化、固液分离和干燥；

所述老化的温度为20～50℃，所述老化的时间为10～15h；

所述干燥的温度为60～100℃，所述干燥的时间为5～15h。

10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述石墨相氮化碳是由单氰胺、双氰胺、三聚氰胺或尿素通过热聚合制备得到；

所述热聚合的温度为400～700℃。