[发明专利]一种Cu-Zn-M的复合氧化物催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种Cu-Zn-M的复合氧化物催化剂，其特征在于，所述复合氧化物催化剂包括Cu、Zn和M金属元素的复合氧化物；

所述M包括除Cu和Zn以外的助剂金属元素；

所述复合氧化物中Cu、Zn和M呈单原子级分散。

2.根据权利要求1所述的复合氧化物催化剂，其特征在于，所述M包括除Cu和Zn以外过渡金属元素中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合氧化物催化剂中Cu的质量百分含量为30.8％～44.4％；

优选地，所述复合氧化物催化剂中Zn的质量百分含量为44.4％～61.5％；

优选地，所述复合氧化物催化剂中M的质量百分含量为7.7％～11.1％；

优选地，所述复合氧化物催化剂具有三维的孔结构。

3.一种根据权利要求1或2所述的Cu-Zn-M的复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

混合有机配体、有机溶剂、反应助剂、铜盐、锌盐和助剂金属元素盐，进行水热反应，得到MOF前驱体；所述MOF前驱体经焙烧，得到所述Cu-Zn-M的复合氧化物催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐中锌与铜盐中铜的摩尔比为1～3:1；

优选地，所述助剂金属元素盐中助剂金属元素与铜盐中铜的摩尔比为0.125～0.5:1；

优选地，所述有机配体与铜盐中铜的摩尔比为2～4:1；

优选地，所述反应助剂与铜盐中铜的摩尔比为2～8:1；

优选地，所述有机溶剂与铜盐中铜的摩尔比为100～400:1。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述铜盐包括水溶性铜盐，优选包括三水合硝酸铜；

优选地，所述锌盐包括水溶性锌盐，优选包括六水合硝酸锌；

优选地，所述助剂金属元素盐为水溶性盐，优选包括水合硝酸盐；

优选地，所述有机配体包括均苯三甲酸和/或2,5-二羟基对苯二甲酸；

优选地，所述含胺溶剂包括N-N'-二甲基甲酰胺；

优选地，所述反应助剂包括三乙胺。

6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为80～120℃；

优选地，所述水热反应的时间为24～144h。

7.根据权利要求3～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧包括一段焙烧和二段焙烧；

优选地，所述一段焙烧的气氛为惰性气氛；

优选地，所述二段焙烧的气氛为空气气氛；

优选地，所述一段焙烧的温度为400～600℃；

优选地，所述二段焙烧的温度为400～600℃。

8.根据权利要求3～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合和水热反应包括：先一次混合有机配体、有机溶剂、反应助剂和铜盐，进行第一水热反应，得到第一前驱体；再二次混合所述第一前驱体、锌盐、助剂金属元素盐、有机溶剂和反应助剂，进行第二水热反应，得到MOF前驱体；

优选地，所述一次混合中反应助剂与铜盐中铜的摩尔比为2～4:1；

优选地，所述一次混合中有机溶剂与铜盐中铜的摩尔比为50～200:1；

优选地，所述第一水热反应的温度为80～120℃；

优选地，所述第一水热反应的时间为24～72h；

优选地，所述二次混合中反应助剂与铜盐中铜的摩尔比为2～4:1；

优选地，所述二次混合中有机溶剂与铜盐中铜的摩尔比为50～200:1；

优选地，所述第二水热反应的温度为80～120℃；

优选地，所述第二水热反应的时间为24～72h。