【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化，特别是涉及一种原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法、通过该制备方法制备的镍锌金属间化合物/zno催化剂、以及该镍锌金属间化合物/zno催化剂在co2常压选择性加氢制备甲醇的反应中的应用。
技术介绍
1、在当前气候变化和化石燃料枯竭等紧迫问题突出的时期，迫切需要采取举措，尽量减少温室气体排放，并寻求能源和化学品的替代碳源。使用h2将温室气体co2直接转化为增值化学品，为解决这两个问题提供了一种很有前景的解决方案。
2、通过co2和绿色h2直接合成的绿色甲醇，也称为液体阳光，越来越受到人们的关注。传统的工业甲醇生产依赖于合成气作为原料，需要提高温度和压力条件(通常在200-300℃和3-10mpa)。这种基于化石燃料的工艺需要大量的设备投资，并可能导致相当大的能源浪费。相比之下，绿色甲醇利用可再生能源的绿色h2，可采用更小、本质上分散的装置。在低压和温和条件下操作的催化反应单元对于与绿色h2原料的兼容性和成本降低具有高度吸引力。目前常压或近常压co2加氢制备甲醇的催化剂主要包括稀有金属或贵金属pd、in和ga等。这些催化剂高昂的价格限制了其大规模应用。因此，亟需开发一种具有高活性、价格低廉的非贵金属催化剂。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法、通过该制备方法制备的镍锌金属间化合物/zno催化剂、以及该镍锌金属间化合物/zno催化剂在c
2、本专利技术的一个目的在于提供一种过程简单、可靠性高、成本低廉的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法。
3、本专利技术的另一个目的在于提供一种通过该方法制备的高活性、高甲醇选择性和高稳定性的镍锌金属间化合物/zno催化剂。
4、本专利技术的有一个目的在于提供一种前述镍锌金属间化合物/zno催化剂在常压下co2加氢产甲醇反应中的应用，有效抑制co2产co和甲烷化副反应的发生，大幅提升甲醇选择性。
5、根据本专利技术的一方面，提供了一种原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，包括：
6、步骤s1：制备含有镍和锌的混合化合物前驱体，前驱体中镍与锌的摩尔比为(0.01-2):1；
7、步骤s2：将混合化合物前驱体在空气气氛中于第一温度下进行退火处理；以及
8、步骤s3：将退火处理后的前驱体在第二温度下进行还原处理，得到镍锌金属间化合物/zno催化剂。
9、可选地，前驱体中镍与锌的摩尔比为(0.1-1):1。
10、可选地，第一温度在300℃-900℃范围内，步骤s1具体包括：
11、在空气气氛中以1-20℃/min的升温速率将混合化合物前驱体从室温加热到第一温度，并在第一温度下进行退火处理2-12h。
12、可选地，第一温度在400℃-800℃范围内。
13、可选地，第二温度在400℃-600℃范围内，步骤s2具体包括：
14、在还原性气氛中以0.5-10℃/min的升温速率将退火后的前驱体从室温加热到第二温度，并在第二温度下进行还原处理1-10h，其中，还原性气氛由氢气或含氢气的混合气形成。
15、可选地，含有镍和锌的混合化合物前驱体为氧化镍和氧化锌粉末混合物、镍盐浸渍的氧化锌粉末、锌盐浸渍的氧化镍粉末、或镍盐和锌盐混合溶液共沉淀的氢氧化物粉末。
16、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种根据前述的制备方法制备的镍锌金属间化合物/zno催化剂。
17、根据本专利技术的又一方面，还提供了一种前述的镍锌金属间化合物/zno催化剂在co2常压选择性加氢制备甲醇的反应中的应用。
18、可选地，应用的方法具体包括：
19、在气-固相固定床反应器中，使h2/co2摩尔比值为1-9的co2和h2混合气在镍锌金属间化合物/zno催化剂的催化作用下于150-400℃进行选择性加氢反应。
20、本专利技术提供的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，通过对含有镍和锌的混合化合物前驱体进行高温退火处理和高温还原处理原位合成镍锌金属间化合物/zno催化剂，方法简单可靠，制备过程容易操作，成本低廉，适合规模化生产。
21、进一步地，在本专利技术提供的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法中，只需要用到氧化物粉末、镍盐、锌盐、碱溶液、去离子水等试剂，无需任何有机试剂，原料绿色环保，减少环境污染。
22、本专利技术提供的镍锌金属间化合物/zno催化剂中多余的zno为载体，nizn金属间化合物相能够抑制co2甲烷化和逆水煤气副反应的发生。该催化剂具有高活性和高甲醇选择性，有机产物中甲醇选择性可达100％。该催化剂还具有优异的稳定性。因此，该催化剂能够促进常压下co2加氢产甲醇反应，有效抑制co2产co和甲烷化副反应的发生，大幅提升甲醇选择性。
23、本专利技术的镍锌金属间化合物/zno催化剂应用在常压下co2加氢产甲醇反应中，能够稳定地促进常压下co2加氢产甲醇反应，有效抑制co2产co和甲烷化副反应的发生，大幅提升甲醇选择性。
24、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
25、根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
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1.一种原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，其特征在于，所述前驱体中镍与锌的摩尔比为(0.1-1):1。
3.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一温度在300℃-900℃范围内，所述步骤S1具体包括：
4.根据权利要求3所述的原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一温度在400℃-800℃范围内。
5.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二温度在400℃-600℃范围内，所述步骤S2具体包括：
6.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂的制备方法，其特征在于，所述含有镍和锌的混合化合物前驱体为氧化镍和氧化锌粉末混合物、镍盐浸渍的氧化锌粉末、锌盐浸渍的氧化镍粉末、或镍盐和锌盐混合溶液共沉淀的氢氧化物粉末。
7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的制备方
8.一种根据权利要求7所述的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂在CO2常压选择性加氢制备甲醇的反应中的应用。
9.根据权利要求8所述的镍锌金属间化合物/ZnO催化剂在CO2常压选择性加氢制备甲醇的反应中的应用，其特征在于，所述应用的方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，其特征在于，所述前驱体中镍与锌的摩尔比为(0.1-1):1。
3.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一温度在300℃-900℃范围内，所述步骤s1具体包括：
4.根据权利要求3所述的原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一温度在400℃-800℃范围内。
5.根据权利要求1所述的原位合成的镍锌金属间化合物/zno催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二温度在400℃-60...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩林伽，孟庆波，罗艳红，李冬梅，石将建，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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