[发明专利]用于二氧化碳加氢制甲醇的Cu基尖晶石型催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备用于二氧化碳加氢制甲醇的Cu基尖晶石型催化剂的方法，其特征在于，包括：将催化剂前驱体进行还原，以便得到所述Cu基尖晶石型催化剂，

其中，所述催化剂前驱体为负载有金属氧化物的铜铝尖晶石，

所述金属氧化物包括ZnO、ZrO₂和CeO₂中的至少之一，

所述还原的温度为500~700摄氏度，时间为2~4小时，

所述催化剂前驱体的制备步骤包括：

（i）将铜铝尖晶石、水溶性金属盐和水混合进行浸渍，然后干燥，以便得到浸渍后铜铝尖晶石；

（ii）将所述浸渍后铜铝尖晶石进行煅烧，以便得到催化剂前驱体，

在步骤（i）中，所述浸渍温度为60 ~ 100摄氏度，

在步骤（ii）中，所述煅烧在空气气氛中进行，所述煅烧的温度为300~500摄氏度，时间为3~6小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气氛为氢气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（i）中，所述铜铝尖晶石、所述水溶性金属盐与所述水的质量比为1 ：（0.05 ~0.3）：（20 ~100）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤（i）中，所述水溶性金属盐包括六水合硝酸锌、五水合硝酸锆和六水合硝酸铈中的至少之一。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的方法，其特征在于，所述铜铝尖晶石的制备步骤包括：

（a）将铜盐和铝盐的混合溶液与沉淀剂溶液混合进行沉淀反应，以便得到浆液；

（b）将所述浆液进行水热反应，以便得到水热后浆液；

（c）将所述水热后浆液进行固液分离，以便得到沉淀物和废液；

（d）将所述沉淀物干燥后进行煅烧，以便得到铜铝尖晶石。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述铜盐和铝盐的混合溶液中，Cu与Al的摩尔比为1：2。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述铜盐和铝盐中的总金属离子与所述沉淀剂溶液中沉淀剂的摩尔比为3：8。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述铜盐和铝盐的混合溶液的总金属离子浓度为0.02~2mol/L。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述沉淀剂溶液的浓度为0.02~2mol/L。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述沉淀剂溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和氨水中的至少之一。

11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（b）中，所述水热反应的温度为160~200 摄氏度，水热时间为18~24小时。

12.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤（d）中，所述煅烧的温度为900~1200 摄氏度，时间为5~6小时。

13.一种用于二氧化碳加氢制甲醇的Cu基尖晶石型催化剂，其特征在于，采用权利要求1~12中任一项所述的方法制备得到。

14.一种二氧化碳加氢制甲醇的方法，其特征在于，将权利要求13所述的催化剂或者采用权利要求1~12中任一项所述的方法制备得到的催化剂与二氧化碳和氢气进行反应，以便得到甲醇。