本发明专利技术涉及一种液态氧载体及其制备方法与应用，所述液态氧载体的制备方法包括如下步骤：(1)球磨混合活性组分与第一添加剂，得到前驱体粉体；(2)均匀混合酸液、第二添加剂以及步骤(1)所得前驱体粉体，得到前驱体溶液；(3)向步骤(2)所得前驱体溶液中通入氢气，得到所述液态氧载体。采用所述制备方法制得的液态氧载体，避免了传统高温化学链固体氧载体材料的烧结、团聚、磨损和破碎，与采用熔融金属、熔融盐的液态氧载体材料相比，该液态氧载体具有良好的稳定性，能在接近室温的条件下运行低温液态化学链系统，易于控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学链碳捕集和高值化利用，具体涉及一种液态氧载体及其制备方法与应用。
技术介绍
1、化学链燃烧(clc)是一种革新性的燃烧方式和源头碳捕集技术，未来成本下降空间可观、捕碳潜力巨大，具有非常大的吸引力。传统clc过程主要通过固态氧载体传递晶格氧来支持燃烧过程，在传统的化学链燃烧过程中，氧载体一般为固体的氧化物颗粒，常见的如钙基和钡基等硫酸盐的不具备金属性质的氧载体，或者为铁基、锰基、镍基和铜基等金属类型的氧载体。随着对氧载体材料的研究逐步加深，也暴露出了固体氧载体存在的结焦、磨损、烧结等问题，这些不足严重影响了氧载体材料的使用寿命。
2、cn 106753684a公开了一种利用高炉渣制备化学链燃烧氧载体的方法，首先将高炉渣粉碎过筛后，与水进行搅拌混合并过滤，将滤渣干燥后，与脂肪醇聚氧乙烯醚进行混合碾磨并煅烧，得到化学链燃烧氧载体基体，再将椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和硝酸铁溶液进行搅拌混合后，加入柠檬酸搅拌后，加入化学链燃烧氧载体基体和硼氢化钠进行超声振荡并过滤，将滤渣煅烧。
3、cn 116870928a公开了一种纳米氧载体颗粒、光反应器及化学链系统。纳米氧载体颗粒中包括金属氧化物、贵金属/稀土金属和半导体材料，其中：金属氧化物具有氧化性，半导体材料在光照下激发出光生空穴和光生电子，光生空穴具有氧化性，光生电子具有还原性，贵金属作为催化位点与半导体形成肖特基势垒，该肖特基势垒作为电子陷阱不断捕获光生电子提高光生电子-光生空穴对的分离效率。还公开了利用上述纳米氧载体的光反应器和化学反应链。
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p>4、上述专利技术制备的氧载体可以一定程度上避免烧结团聚，或者降低爆裂及表面烧结的几率，但制备工艺中采用的有机试剂用量较大或引入了贵金属等材料，成本较高，不利于工业化生产。5、部分学者还提出了利用熔融金属氧化物作为氧载体的思路，也称为液态化学链反应(lclc)，希望通过该种特殊物相的氧载体解决传统固体氧载体存在的缺陷。然而利用熔融金属氧化物进行化学链燃烧过程时，为了保证金属氧化物一直维持熔融状态，反应温度一般相对较高，不利于进一步工业化发展。
6、因此，针对现有技术的不足，需要提供一种稳定性好、能在接近室温的条件下运行低温液态化学链系统且成本较低的液态氧载体。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种液态氧载体及其制备方法与应用，该液态氧载体避免了传统高温化学链固体氧载体材料的烧结、团聚、磨损和破碎，同时具有良好的稳定性，能在接近室温的条件下运行低温液态化学链系统，易于控制。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种液态氧载体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、(1)球磨混合活性组分与第一添加剂，得到前驱体粉体；
5、(2)均匀混合酸液、第二添加剂以及步骤(1)所得前驱体粉体，得到前驱体溶液；
6、(3)向步骤(2)所得前驱体溶液中通入氢气，得到所述液态氧载体。
7、本专利技术提供的液态氧载体的制备方法，将传统原电池的工作原理与化学链反应相结合，通过该种用于新型低温液态化学链系统的液态氧载体的制备方法，避免了传统高温化学链固体氧载体材料的烧结、团聚、磨损和破碎，与采用熔融金属、熔融盐的液态氧载体材料相比，该液态氧载体具有良好的稳定性，能在接近室温的条件下运行低温液态化学链系统，易于控制。
8、优选地，步骤(1)所述活性组分包括cuo与fe3o4。
9、本专利技术中以cu2+、fe3+充当活性物质，该活性物质由原料中cuo粉、fe3o4粉经过加酸溶解过程中制备得到。
10、优选地，步骤(1)所述活性组分中cuo的质量百分含量为20-50wt％，例如可以是20wt％、25wt％、30wt％、40wt％或50wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，步骤(1)所述活性组分的用量为所述活性组分、第一添加剂、酸液以及第二添加剂总质量百分含量的10-30wt％，例如可以是10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、优选地，步骤(1)所述第一添加剂包括石墨。
13、优选地，步骤(1)所述第一添加剂的用量为所述活性组分、第一添加剂、酸液以及第二添加剂总质量百分含量的5-10wt％，例如可以是5wt％、6wt％、8wt％、9wt％或10wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、优选地，步骤(1)所述球磨混合的转速为390-410r/min，例如可以是390r/min、395r/min、400r/min、405r/min或410r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
15、优选地，步骤(1)所述球磨混合的时间为2.8-3.2h，例如可以是2.8h、2.9h、3h、3.1h或3.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选地，步骤(2)所述均匀混合的具体步骤包括：均匀混合酸液与第二添加剂，然后加入步骤(1)所得前驱体粉体继续混合0.8-1.2h，例如可以是0.8h、0.9h、1h、1.1h或1.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
17、优选地，步骤(2)所述均匀混合为采用磁力搅拌器逆时针均匀搅拌。
18、优选地，步骤(2)所述酸液包括稀硫酸溶液。
19、优选地，所述稀硫酸溶液为溶质质量分数≤70％的硫酸水溶液，例如可以是70％、65％、60％、55％或50％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20、优选地，步骤(2)所述第二添加剂包括氯铂酸溶液。
21、本专利技术中以石墨与氯铂酸作为添加剂，是由前驱体材料经过加酸溶解和氢气还原过程中制备得到，添加剂的主要作用是提供催化和电子传导功能。
22、优选地，所述氯铂酸溶液中的氯铂酸的质量浓度为50-100g/l，例如可以是50g/l、60g/l、80g/l、90g/l或100g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23、优选地，步骤(2)所述酸液与第二添加剂的体积比为(95-105):1，例如可以是95:1、98:1、100:1、102:1或105:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
24、优选地，步骤(3)所述通入氢气时隔绝空气。
25、优选地，步骤(3)所述氢气的流速为5-20ml/min，例如可以是5ml/min、8ml/min、10ml/min、15ml/min或20ml/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
26、优选地，步骤(3)所述通入氢气的同时通入本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种液态氧载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性组分包括CuO与Fe3O4；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一添加剂包括石墨；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨混合的转速为390-410r/min；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述均匀混合的具体步骤包括：均匀混合酸液与第二添加剂，然后加入步骤(1)所得前驱体粉体继续混合0.8-1.2h；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述酸液包括稀硫酸溶液；
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述通入氢气时隔绝空气；
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
9.一种液态氧载体，其特征在于，所述液态氧载体通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述液态氧载体的应用，其特征在于，所述液态氧载体用于低温化学链燃烧碳捕集领域。
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【技术特征摘要】
1.一种液态氧载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性组分包括cuo与fe3o4；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一添加剂包括石墨；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨混合的转速为390-410r/min；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述均匀混合的具体步骤包括：均匀混合酸液与第二添加剂，然后加入步骤(1)所得前驱体...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶骥，邹祥波，匡草，陈创庭，秦士伟，胡智慧，陈昱萌，
申请(专利权)人：广东能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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