用于合成气制乙醇的铑基催化剂
乙醇是一种很有应用潜力的油品添加剂和燃料，在汽油中添加乙醇能够改进汽油燃烧的性能，使汽车尾气中的污染物明显降低，尤其是能减少一氧化碳、碳氢化合物的排放。采用合成气直接制备乙醇的工艺有利于乙醇的规模化生产。铑基催化剂一直被认为是合成气制乙醇、乙酸等C2含氧化合物的最佳催化剂，该类型催化剂的特点具有较高的乙醇选择性。但是，铑基催化剂的制备目前尚未进入工业化规模，存在的问题不仅是其性能需要进一步优化，而且其载体也是影响催化剂性能的主要因素之一。因此，对该类型催化剂载体的改性有助于提高铑基催化剂的性能。
本文的目的在于解决上述问题，提供一种用于合成气制乙醇的铑基催化剂，它以改性氧化铝为载体，以贵金属Rh与Fe金属为活性组分，具有使用助剂少、有较高乙醇选择性的优点。本发明的第二目的是，提供所述用于合成气制乙醇的铑基催化剂的制备方法，它采用等体积浸溃法制备负载了 Rh、Fe的Rh-Fe催化剂，通过改性氧化铝载体及调配Rh和Fe在催化剂中的配比从而提高反应物的转化率和产物的选择性，具有操作容易的优点，有利于规模化生产。本发明制备的铑基催化剂有利于采用合成气直接制备乙醇的工艺进入规模化生产。技术方案如下：
(I)制备改性的氧化铝载体所述氧化铝载体为纳米氧化铝小球：采用水热法制备纳米氧化铝小球:将一定量的硝酸铝加入到含有聚乙二醇的碳酸铵溶液中，用氨水调节PH值到9 ;在30°C温度下搅拌I小时，然后转移到晶化釜中在170°C温度下保持72小时；将沉淀物离心洗涤，将得到的固体在110°C条件下干燥12小时，然后在500°C温度下焙烧4小时，得到纳米氧化铝小球；
(2)配置混合硝酸铑溶液称取一定量的硝酸铑，配置成硝酸铑水溶液：称取一定量的硝酸铁盐，将它们溶解于水，配置成硝酸铁盐水溶液；在所述硝酸铁盐水溶液中滴加一定量的硝酸铑水溶液，得到混合硝酸铑溶液；
(3)制备混合硝酸铑溶液浸溃的氧化铝载体：用步骤(2)得到的混合硝酸铑溶液等体积浸溃步骤(I)得到的氧化铝载体并搅拌10〜30分钟，得到硝酸铑溶液浸溃的氧化铝载体；
(4)干燥：将步骤(3)得到的硝酸铑溶液浸溃的氧化铝载体在常温下放置10〜20小时，然后在干燥箱中于90〜150°C温度下干燥10〜12小时，得到干燥后的样品；
(5)焙烧：将步骤(4)干燥后的样品置于程序升温箱式电阻炉中以I〜5°C /min的速率升温至300〜600°C，并于该温度范围内在空气气氛下焙烧5〜7小时，制备得到用于合成气制乙醇的铑基催化剂——氧化铝负载的改性的Rh-Fe催化剂。
相比于传统工艺，本技术方案的优势在于用于合成气制乙醇的铑基催化剂以改性氧化铝为载体，以贵金属Rh与Fe金属为活性组分，具有使用助剂少、有较高乙醇选择性的优点；制备方法采用等体积浸溃法制备负载了 Rh、Fe的Rh-Fe催化剂；通过改性氧化铝载体及调配Rh和Fe在催化剂中的配比从而提高反应物的转化率和产物的选择性，具有制备简单、容易操作的优点，有利于规模化生产；有利于采用合成气直接制备乙醇的工艺进入规模化生产。