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氧化銅-氧化鋅複合擔體奈米金觸媒應用於甲醇部份氧化產製氫氣
專利名稱 氧化銅-氧化鋅複合擔體奈米金觸媒應用於甲醇部份氧化產製氫氣
HYDROGEN PRODUCTION VIA PARTIAL OXIDATION OF METHANOL OVER Au/CuO-ZnO CATALYSTS
申請日 (校編號) 2006/04/12  (095010TW)
專利證書號 I315999 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 張奉文、楊憲昌、郭文堯


技術摘要:
本發明為製備氧化銅和氧化鋅複合擔體,利用共沈澱法製備成氧化銅和氧化鋅複合擔體奈米金觸媒,目的在發展甲醇部分氧化反應(CH3OH+1/2O2→2H2+CO2)製備氫氣的程序,用來提高氫氣純度降低一氧化碳含量之方法。本發明製備的氧化銅和氧化鋅複合擔體金觸媒其特徵為直徑小於5大於1奈米,外形呈現圓球型的金晶粒。觸媒以共沈澱法為製備方法,方法為取硝酸銅、硝酸鋅和氣酸金溶於純水中製成水溶液並利用0.1莫耳濃度的碳酸鈉將水溶液的酸鹼度pH值控制在8.5,在70℃下逐漸沈澱,待沈澱後經過多次水洗、過濾,在100℃下乾燥,改變不同煅燒溫度300~400℃。在175~275℃反應溫度下進行甲醇部分氧化反應,能發揮最佳的活性和氫氣選擇率。利用共沈澱法製備,以碳酸鈉為沈澱劑,在300℃下煅燒的1 wt%氧化銅-氧化鋅擔載金觸媒,當進料比例O2/CH3OH為0.5,反應溫度為250℃下,以pH為8.5的製備條件下,甲醇轉化率可達到100%,而氫氣選擇率為94.2 %,只有微量一氧化碳的產生。顯然地,金觸媒對於催化甲醇部份氧化反應能夠選擇性氧化一氧化碳,使得氫氣產物中只有微量一氧化碳的污染。

解決的問題或達成的功效:
本發明為製備氧化銅和氧化鋅複合擔體,利用共沈澱法製備成氧化銅和氧化鋅複合擔體奈米金觸媒,目的在發展甲醇部分氧化反應(CH3OH+1/2O2→2H2+CO2)製備氫氣的程序,用來提高氫氣純度降低一氧化碳含量之方法。本發明製備的氧化銅和氧化鋅複合擔體金觸媒其特徵為直徑小於5大於1奈米,外形呈現圓球型的金晶粒。觸媒以共沈澱法為製備方法,方法為取硝酸銅、硝酸鋅和氣酸金溶於純水中製成水溶液並利用0.1莫耳濃度的碳酸鈉將水溶液的酸鹼度pH值控制在8.5,在70℃下逐漸沈澱,待沈澱後經過多次水洗、過濾,在100℃下乾燥,改變不同煅燒溫度300~400℃。在175~275℃反應溫度下進行甲醇部分氧化反應,能發揮最佳的活性和氫氣選擇率。利用共沈澱法製備,以碳酸鈉為沈澱劑,在300℃下煅燒的1 wt%氧化銅-氧化鋅擔載金觸媒,當進料比例O2/CH3OH為0.5,反應溫度為250℃下,以pH為8.5的製備條件下,甲醇轉化率可達到100%,而氫氣選擇率為94.2%,只有微量一氧化碳的產生。顯然地,金觸媒對於催化甲醇部份氧化反應能夠選擇性氧化一氧化碳,使得氫氣產物中只有微量一氧化碳的污染。

應用領域:
利用共沈澱法製備成氧化銅和氧化鋅複合擔體奈米金觸媒 

適用產品:
化合物製備

IPC:
B01J-037/00(2006.01);B01J-023/52(2006.01);C01B-003/38(2006.01)

Claim 1:
1.一種製備氧化銅-氧化鋅複合擔體金觸媒的方法,並利用甲醇部份氧化反應以產製高純度氫氣。其反應進料氧氣/甲醇莫耳比為0.5,反應溫度為175~275℃。氧化銅-氧化鋅複合擔體金觸媒使用共沈澱法來製備,製備方法如下:a.先秤取硝酸銅、硝酸鋅和氯酸金溶於純水中,調配成1wt%氧化銅-氧化鋅複合擔體金觸媒的觸媒;b.在步驟a的懸浮液中,逐滴加入0.1莫耳濃度的碳酸鈉水溶液,並維持pH值8.5;c.待沈澱後,過濾此懸浮液並得到一濾餅,用大量純水清洗數次;d.將清洗後的觸媒前趨物,置於100℃烘箱中乾燥24小時以上去除水分;e.乾燥後的觸媒前趨物放入高溫爐內,在300~400℃下進行煅燒。 

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