本发明专利技术公开了一种冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂及制备方法，涉及低温常压气体转化领域，本发明专利技术通过树脂吸附的方式制备了具有氧空位的OVs‑In<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/ZnO催化剂，制备流程简单，能实现大批量的制备，便于生产。将冷等离子体和OVs‑In<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/ZnO催化剂结合，在低温常压的条件下，DBD同轴反应器的整个空间内产生的高能电子和从催化剂表面解离的H物种协同助力CO<subgt;2</subgt;的加氢活化。具有氧空位的OVs‑In<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/ZnO催化剂在等离子体氛围内发展了一种新的CO<subgt;2</subgt;活化路径，将限制在催化剂表面发生的CO<subgt;2</subgt;加氢行为扩伸到气相发生，降低了CO<subgt;2</subgt;的加氢活化能垒，将CO<subgt;2</subgt;转化合成具有高附加值的CO的性能明显提升。解决现有CO<subgt;2</subgt;难活化、产物选择性低、产率低以及能耗高的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温常压气体转化领域，具体涉及一种冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂及制备方法。
技术介绍
1、工业和经济的快速发展必然需要大量的化石燃料来供给，但同时也会带来过量的co2排放。近30年来，煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧每年大约释放50亿吨co2，地球生物圈已无法通过光合作用或其他途径实现碳循环，大气中co2浓度急剧上升已经严重影响环境和气候。秉持绿色发展的理念，将co2转化为具有高附加值的化工产品的二氧化碳清洁转化技术被认为具有广阔前景。
2、为发展这条绿色化工路线，热催化、电催化、光催化以及等离子体催化技术被开发用于活化co2，但热催化需要高温才能活化co2分子，并且由于co2是热力学稳定的非极性分子不易在催化剂表面吸附，尤其是在有溶液的环境中(例如电催化和光催化技术)，co2会更难吸附。此外，在热催化、电催化和光催化技术中，催化剂表面的多物种反应会涉及co2与共反应物的竞争吸附，以及co2在表面的多质子转移过程最终都使co2的催化活化路径的反应能垒高，导致这些技术在大规模转化co2的工艺应用中限制较多。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种低温常压下的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂及制备方法。
2、为达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、提供一种冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其包括如下步骤：
4、s1：对cer树脂进行预处理得到cer粉末；
5、s2：将zn(no3)3·6h2o和in(no3)3·xh2o以3∶1的摩尔比混合得到混合液；
6、s3：将混合液逐滴滴入cer粉末中，且滴入过程持续进行研磨混合，混合后干燥得到混合粉；
7、s4：将混合粉于350℃的环境下煅烧8h即可得到催化剂。
8、进一步的，步骤s1包括如下具体步骤：
9、a1：配置1mol/l的hcl溶液以及1mol/l的naoh溶液；
10、a2：依次使用naoh溶液、hcl溶液和去离子水注入装有cer树脂的离子交换柱中；
11、a3：使用去离子水对装有cer树脂的离子交换柱冲洗至ph呈中性；
12、a4：取出清洗后的cer树脂，在40℃的环境下干燥24h；
13、a5：将干燥完成后的cer树脂以600r/min的速度研磨2h既得到cer粉末。
14、进一步的，步骤a2中，cer树脂与去离子水的固液比为0.2g/ml；cer树脂与hcl溶液或naoh溶液的固液比均为0.05g/ml。
15、进一步的，步骤s3中，cer粉末与混合液的固液比为0.5g/ml。
16、一种采用上述的制备方法制备得到的催化剂。
17、一种采用上述的催化剂协同冷等离子体转化二氧化碳的方法，包括如下步骤：
18、b1：将催化剂均匀分布在石英棉中，将混有催化剂的石英棉置于等离子体发生器中；
19、b2：向等离子体发生器通入h2，将等离子体发生器内转化为氢气氛围；
20、b3：持续向等离子体发生器内通入co2：h2比例为1：3的混合气体，通过等离子体发生器对二氧化碳进行转化得到co。
21、进一步的，等离子体发生器内压力保持1atm。
22、进一步的，等离子体发生器的输入功率为160w。
23、本专利技术的有益效果为：
24、本专利技术通过树脂吸附的方式制备了具有氧空位的ovs-in2o3/zno催化剂，制备流程简单，能实现大批量的制备，便于生产。将冷等离子体和ovs-in2o3/zno催化剂结合，在低温常压的条件下，dbd同轴反应器的整个空间内产生的高能电子和从催化剂表面解离的h物种协同助力co2的加氢活化。具有氧空位的ovs-in2o3/zno催化剂在等离子体氛围内发展了一种新的co2活化路径，将限制在催化剂表面发生的co2加氢行为扩伸到气相发生，降低了co2的加氢活化能垒，将co2转化合成具有高附加值的co的性能明显提升。解决现有co2难活化、产物选择性低、产率低以及能耗高的问题。
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【技术保护点】
1.一种冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A2中，CER树脂与去离子水的固液比为0.2g/mL；CER树脂与HCl溶液或NaOH溶液的固液比均为0.05g/mL。
4.根据权利要求1所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，CER粉末与混合液的固液比为0.5g/mL。
5.一种采用权利要求1-4任一所述的制备方法制备得到的催化剂。
6.一种采用权利要求5所述的催化剂协同冷等离子体转化二氧化碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的催化剂协同冷等离子体转化二氧化碳的方法，其特征在于，所述等离子体发生器内压力保持1atm。
8.根据权利要求6所述的催化剂协同冷等离子体转化二氧化碳的方法，其特征在于，所述等离子体发生器的输入功率为160W。
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【技术特征摘要】
1.一种冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a2中，cer树脂与去离子水的固液比为0.2g/ml；cer树脂与hcl溶液或naoh溶液的固液比均为0.05g/ml。
4.根据权利要求1所述的冷等离子体协同转化二氧化碳的催化剂的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈四国，杨宇然，魏子栋，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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