1.一种活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂,其特征在于,所述的催化剂由如下质量百分数的组分组成:载体活性炭 55%~98%
金属Cu 1%~20%
金属氧化物MOx 1%~25%
其中,所述的金属氧化物MOx为MgO、CaO、SrO、BaO、La2O3、CeO2、Sm2O3中的一种或两种以上任意比例的混合物。
2.如权利要求1所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂,其特征在于,所述的催化剂由如下质量百分数的组分组成:载体活性炭 65%~98%
金属Cu 1%~15%
金属氧化物MOx 1%~20%。
3.如权利要求1所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂,其特征在于,所述的载体活性炭为颗粒状或柱状,比表面为800~2500m2/g,最可几孔径为1~6nm,孔容为0.1~
2.0ml/g;颗粒状活性炭的直径为0.4~3.5mm,颗粒强度:平均值大于1Kg/颗;柱状活性炭的颗粒直径为0.8~4mm,长度3~8mm,颗粒强度:径向强度平均值大于50N/cm。
4.一种如权利要求1所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法为共浸渍法或分步浸渍法;
所述共浸渍法的操作步骤为:
将干燥的载体活性炭浸没于Cu前驱体和MOx前驱体混合物的溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后得到所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂;
所述的分步浸渍法有3种,分别为:
分布浸渍法a,其操作步骤为:
将干燥的载体活性炭浸没于Cu前驱体溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后再浸没于MOx前驱体溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后得到所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂;
分布浸渍法b,其操作步骤为:
将干燥的载体活性炭浸没于MOx前驱体溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后再浸没于Cu前驱体溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后得到所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂。
分布浸渍法c,其操作步骤为:
将干燥的载体活性炭浸没于Cu前驱体和MOx前驱体混合物的溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后再浸没于MOx前驱体溶液中,搅拌均匀后放置1~4h,然后将溶剂蒸干,剩余物质置于管式炉中,在80~700℃、惰性气氛下处理1~20h,冷却后得到所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,用于配制所述的Cu前驱体溶液、MOx前驱体溶液、或者Cu前驱体和MOx前驱体混合物的溶液的溶剂各自独立为甲醇、乙醇、异丙醇或去离子水。
6.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的Cu前驱体为硝酸铜、氯化铜、乙酸铜中的一种或两种以上任意比例的混合物。
7.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的MOx前驱体为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡、硝酸镧、硝酸铈、硝酸钐中的一种或两种以上任意比例的混合物。
8.如权利要求1所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂在乙醇脱氢缩合制正丁醇反应中的应用。
9.如权利要求8所述的活性炭负载型铜-金属氧化物催化剂在乙醇脱氢缩合制正丁醇反应中的应用,其特征在于,所述的反应在固定床反应器中连续进行,所述乙醇脱氢缩合制-1正丁醇的反应条件为:温度150~300℃,反应压力0.1~4.0MPa,液体空速0.5~4.0h ,氮气/乙醇体积比=100~600:1;
所述的催化剂在使用前经过预处理,所述的预处理在流动的氮气、氢气或体积比1:10的氢气/氮气混合气中进行,空速为100~3000h-1,温度为150~550℃,时间为0.5~10h。