一种低温逆水汽变换的单原子催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温逆水汽变换的单原子催化剂及其制备方法，通过调控载体形貌及稀土元素掺杂的手段来提升催化剂表面的氧空位浓度及比表面积，载体丰富的氧空位浓度有利于原料气二氧化碳的吸附、活化和解离，进而增加二氧化碳的转化率，与此同时特定负载量的过渡金属制备出过渡金属单(Co、Fe、Mo)原子催化剂来协同提升催化剂在低温条件下对一氧化碳的选择性；本发明专利技术采用过渡金属镍(Co、Fe、Mo)单原子催化剂，不仅使原子利用效率最大化，而且还提供了独特的电子性质和独特的几何形状，使该催化剂具有优越的催化活性及一氧化碳选择性。本发明专利技术适用于二氧化碳催化加氢制一氧化碳。本发明专利技术适用于二氧化碳催化加氢制一氧化碳。本发明专利技术适用于二氧化碳催化加氢制一氧化碳。

【技术实现步骤摘要】
一种低温逆水汽变换的单原子催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于逆水汽变换即二氧化碳加氢制一氧化碳领域，具体涉及一种低温逆水汽变换的单原子催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]化石燃料的大规模使用导致二氧化碳的大量排放，加剧了温室效应并引发全球气候问题；时至今日，全球大气中的二氧化碳浓度仍在不断攀升，因此二氧化碳等温室气体的捕集与转化受到各国政府以及研究人员的高度重视。将二氧化碳转化为燃料或化学品不仅可以有效降低大气中二氧化碳的浓度，而且可以人为地增进碳循环并产生可观的经济效益。利用逆水汽变换将二氧化碳转化为一氧化碳是一个重要的化学转化法。然而，热力学研究表明，该反应势垒高，需要在高温(600～800℃)下进行，而且产物CO的选择性并不能达到100％。因此，开发低温下高性能的催化剂可以有效降低反应的能耗，提升二氧化碳的转化效率及一氧化碳的选择性就显得特别重要。
[0003]二氧化碳加氢制一氧化碳过程使用的催化剂一般都是廉价且高活性的Cu基催化剂，然而Cu基催化剂在高温条件下特别容易烧结，导致催化剂稳定性大幅降低。镍基催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温逆水汽变换的单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂由载体及原位生长于载体上的活性组分组成，所述载体为纳米片形貌的镨铈氧化物，活性组分包括位于所述载体上的过渡金属，所述过渡金属为Ni、Co、Fe、Mo中的一种；基于所述催化剂的总质量，过渡金属的负载量为0.1～10％，Pr的掺杂量为0～50％。2.根据权利要求1所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂，其特征在于，所述载体的厚度为4
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40nm；所述活性组分处于单原子尺度。3.如权利要求1所述的一种低温逆水汽变换的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，按照如下的步骤顺序依次进行：(1)将六水合硝酸铈水溶液、六水合硝酸镨水溶液、均苯四甲酸的乙醇溶液混合，搅拌，将混合溶液转移至水浴锅中，于40～80℃下水浴0.5～8h，得到CePr
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MOFs纳米片；(2)水浴结束后，过滤收集固体，将其用去离子水洗涤3～5次，于60～120℃下干燥12～48h，得到CePr
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MOFs固体；(3)将干燥后的Ce
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MOFs的固体经过研磨得到固体粉末，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖周荣，王德松，张长轩，李鹏，王继东，谷建民，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：