[发明专利]一种催化剂在催化二氧化碳加氢反应中的应用

权利要求书

1.一种催化剂在催化二氧化碳加氢反应中的应用，其特征在于：所述催化剂为二氧化碳加氢反应的催化剂；催化剂由TiO₂载体和金属Ir活性组分组成；以催化剂为基准，以活性金属计的Ir的含量为0.1～10wt％，优选0.5～6wt％，更优选1～5wt％，以金红石型TiO₂为载体。

2.按照权利要求1所述的应用，催化剂采用浸渍法制备，其过程如下：

1)取金属铱含量为0.001～1g的铱前驱体溶液于去离子水中形成20～150mL均匀溶液，向该溶液中加入所需比例的TiO₂载体形成均匀混合物；形成的混合物在40～90℃下加热搅拌直至溶剂蒸干，将得到的固体于60～150℃烘箱中干燥4～24h，然后在马弗炉中200～600℃空气气氛下焙烧1～10h，得到TiO₂负载的金属Ir催化剂Ir/TiO₂；

2)焙烧后的Ir/TiO₂催化剂分散到50～500mL稀氨水中，20～60℃搅拌6～48h；过滤，先用稀氨水洗涤，再用去离子水洗涤至滤液pH为7～9；过滤后的固体于60～150℃烘箱中干燥4～48h，即得到脱除氯的Ir/TiO₂催化剂；

3)对得到的脱除氯的催化剂进行不同温度还原处理，即得到Ir/TiO₂-x催化剂，其中x为还原温度，还原处理的温度为200～700℃。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：步骤1)中铱前驱体为H₂IrCl₆·6H₂O、IrCl₃、Ir₄(CO)₁₂中的一种或几种；

载体TiO₂的晶型为金红石型。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：步骤1)中焙烧温度优选300～500℃，时间为2～6h。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：步骤2)中稀氨水浓度为0.1～5mol L^-1，优选0.5～3mol L^-1，更优选0.5～2mol L^-1，稀氨水分散处理温度优选20～50℃，时间优选12～36h。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：步骤3)中还原气氛可为高纯H₂，或H₂与N₂、Ar、He等惰性气氛气体中的一种或二种以上形成的不同比例的混合气；其中H₂体积比例不低于(大于等于)10％，优选20～100％，更优选40～100％。

7.根据权利要求2或6所述的应用，其特征在于：还原处理的温度为200～700℃，其中，低温(200～300℃)还原时反应的碳基产物完全为CH₄；高温(600～700℃)还原处理时反应的碳基产物完全为CO；还原温度在300～600℃之间时，产物中同时存在CH₄和CO，随温度升高，碳基产物中CO摩尔比例逐渐增加；

还原处理的时间为1～12h，优选2～6h。

8.按照权利要求1-7任一所述的应用，采用石英管固定床微反应器，催化剂经还原气氛预处理后进行反应；反应温度200～600℃；反应压力为常压；原料气中H₂与CO的摩尔比为0.5～6；气体体积空速3000～72000mL h^-1g_cat^-1。

9.按照权利要求8所述的应用，其特征在于：反应温度250～350℃；原料气中H₂与CO的摩尔比为2～4；气体体积空速6000～36000mL h^-1g_cat^-1。