一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料及其制备方法，碳材料的各组分包括20～50wt.％的Ni、30～70wt.％的CeO2以及10～20wt.％的积碳，所述CeO2为载体，Ni和积碳为CO2热催化转化的活性组分，所述积碳是由CH4在Ni改性的铈金属氧化物上裂解原位产生，经过裂解原位产生的积碳能够促进CO2的还原，其化学方程式为：MeO

【技术实现步骤摘要】
一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于CO2催化转化
，具体涉及一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]化学链干重整是一种新型且高效的CO2转化技术，在CO2资源化利用方面具有广阔的应用前景；在现有技术中，金属氧化物可以作为氧源诱导CH4选择性氧化生成高品质的合成气(2H2+CO)，同时，金属氧化物被还原；还原态金属氧化物作为CO2活化的催化剂，将CO2定向转化为CO，同时释放出一定的热量供CH4氧化反应，实现能量的阶梯利用。因此，金属氧化物可同时作为使CH4部分氧化的氧源和CO2还原的催化剂，连接还原反应器和氧化反应器形成氧化还原闭环反应。
[0003]金属氧化物是化学链系统运行的关键，目前，镍基、铁基、铜基、铈基等复合金属氧化物以及钙钛矿、六铝酸盐等具有特殊结构的氧化物都具备CH4/CO2高氧化还原活性与强热稳定性；但是，前述金属氧化物均是针对纯CO2的转化进行设计构筑的，对于CO2和空气的混合气催化转化的效率低，而CO2气体提纯净化的能耗随着目标纯度的增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料，其特征在于，各组分具体包括20～50wt.％的Ni、10～20wt.％的积碳以及30～70wt.％用作载体的CeO2。2.一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将硝酸镍和硝酸铈分别溶于去离子水中，再将得到的硝酸镍溶液和硝酸铈溶液混合配制得到前驱体溶液；在前驱体溶液中加入乙二醇和柠檬酸，柠檬酸和乙二醇混合均匀后，将前驱体溶液放入水浴锅内加热搅拌，直至水分蒸发变成凝胶状；再进行干燥、焙烧，得到Ni改性的铈金属氧化物；(2)将Ni改性的铈金属氧化物置入固定床反应器内，在氮气保护下升温至裂解温度，切换成CH4气氛，CH4在Ni改性的铈金属氧化物上裂解原位生成积碳，积碳附着在该金属氧化物上，即得到非纯CO2热催化还原的碳材料。3.如权利要求2所述的一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)前驱体溶液中硝酸铈和硝酸镍的浓度为0.1～0.5M。4.如权利要求2所述的一种用于非纯CO2热催化还原的碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硝酸镍和硝酸铈的质量比为0.50～2.70。5.如权利要求2所述的一种用于非纯CO2热催...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪艳，赵炜，刘娥，孟小谜，陈黎，田文杰，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：