一种储热/催化一体化材料的制备方法技术

本发明专利技术属于复合功能材料制备技术领域，涉及一种储热/催化一体化材料的制备方法。首先合成Zn基MOFs材料(Zn‑MOFs)，并在其表面包覆含有其他金属组分M的MOFs材料(M‑MOFs，M＝Co，Cu，Ni，Cr，Ru，Au等)，得到Zn‑MOFs@M‑MOFs复合材料。在惰性气氛下煅烧Zn‑MOFs@M‑MOFs制备得到负载不同金属组分且金属粒径可控的多级结构碳负载金属颗粒催化材料。进一步对多级结构碳负载金属颗粒催化材料通过浸渍法引入相变芯材，得到储热/催化一体化材料。本发明专利技术的优点在于：1)以MOFs材料为前驱体开发出一种储热/催化一体化材料；2)储热/催化一体化材料的催化活性组分可控，且储能密度和控温温度可调；3)用本发明专利技术提供的方法反应工艺简单、流程短，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种储热/催化一体化材料的制备方法
本专利技术属于复合功能材料制备
，特别涉及储热/催化一体化材料的制备方法。
技术介绍
过去几十年，全球二氧化碳排放呈上升趋势，2019年全球与能源相关的二氧化碳排放量在330亿吨。CO2的过量排放引发了温室效应、环境污染、海平面上升等系列问题。我国钢铁行业能耗占全国总能耗的8.9％，CO2排放占全国总排放的11.2％。其中炼铁行业的CO2排放占整个钢铁行业的70％。高炉煤气是钢铁工业中最主要的CO2排放源，将CO2转化为大宗化工产品或液态燃料(如甲醇、乙醇等)是最有效的减排方式之一。目前常用的CO2加氢制甲醇催化剂主要为Cu/ZnO/Al2O3，目前在反应条件(220-300℃,pressure<5MPa,H2/CO2＝3)下，CH3OH选择性在30-70％，CO2转化率一般低于30％。CO2加氢反应为放热反应，大量的热量积累在反应器内会抑制CO2的转化。因此，目前CO2加氢制甲醇领域主要有两个关键问题需要解决：2)开发高活性、高选择性及优异循环稳定性的催化材料；2)有效地控制反应体系的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储热/催化一体化材料的制备方法，其特征在于首先合成Zn基MOFs材料Zn-MOFs，并在其表面包覆含有其他金属组分M的MOFs材料M-MOFs，其中M＝Co，Cu，Ni，Cr，Ru，Au，得到Zn-MOFs@M-MOFs复合材料；在惰性气氛下煅烧Zn-MOFs@M-MOFs制备得到负载不同金属组分且金属粒径可控的多级结构碳负载金属颗粒催化材料；进一步对多级结构碳负载金属颗粒催化材料通过浸渍法引入相变芯材，得到储热/催化一体化材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种储热/催化一体化材料的制备方法，其特征在于首先合成Zn基MOFs材料Zn-MOFs，并在其表面包覆含有其他金属组分M的MOFs材料M-MOFs，其中M＝Co，Cu，Ni，Cr，Ru，Au，得到Zn-MOFs@M-MOFs复合材料；在惰性气氛下煅烧Zn-MOFs@M-MOFs制备得到负载不同金属组分且金属粒径可控的多级结构碳负载金属颗粒催化材料；进一步对多级结构碳负载金属颗粒催化材料通过浸渍法引入相变芯材，得到储热/催化一体化材料。


2.如权利要求1所述储热/催化一体化材料的制备方法，其特征在于
具体制备步骤为：
(1)首先配制0.05～5mol/LZn(NO3)2·6H2O的甲醇溶液A和0.5～3mol/L2甲基咪唑的甲醇溶液B，然后将溶液B倒入溶液A，室温反应12～36h；过滤洗涤，然后在40～100℃下干燥8～24h后得到Zn-MOFs；
(2)将步骤(1)所制备的100mgZn-MOFs分散在20～50mL甲醇中，然后在搅拌下将0.1～5mmol可溶性金属盐和1～10mmol有机配体加入Zn-MOFs悬浮液中；搅拌12～36h后，将沉淀物进行过滤洗涤，重复上述步骤2～10次；然后，在40～100℃下干燥8～24h后得到Zn-MOFs@M-MOFs；
(3)在管式炉中，在氮气或氢氩气氛下以一定的升温速率，将步骤(2)所得的Zn-MOFs@...

【专利技术属性】
技术研发人员：王戈，高鸿毅，唐兆第，李如硕，王静静，高琰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11