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一种低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂及其制备方法技术

技术编号:41133884 阅读:17 留言:0更新日期:2024-04-30 18:04
本发明专利技术属于光催化甲烷转化技术领域,具体涉及全光谱响应的负载型催化剂、制备方法及其在光热甲烷干重整转化领域的应用。利用浸渍‑还原策略在全光谱响应类金属氮化钛(TiN)表面负载助催化剂Rh,制得Rh/TiN催化剂。该催化剂在模拟太阳光照下,可有效降低甲烷干重整反应能垒,促进甲烷和二氧化碳分子活化,实现高效的光热催化甲烷干重整效率。该光催化剂制备工艺简单,产率可观,并表现出优异的稳定性,在低温甲烷干重整等方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化甲烷转化,具体涉及全光谱响应的负载型催化剂、制备方法及其在光热甲烷干重整转化领域的应用。


技术介绍

1、甲烷干重整反应(co2+ ch4→ 2co + 2h2)能够将co2和ch4温室气体催化转化为合成气(co和h2),在缓解温室效应和提供高价值化学原料方面具有双重优势。然而,co2和ch4都是热力学上极其稳定的分子,高键能和化学惰性使得其难以被活化。传统的甲烷干重整反应一般需要700oc以上的高温才有效能进行,苛刻的反应条件容易导致催化剂焦化、烧结和失活。

2、近年来,光热协同催化作为一项基于光催化和热催化耦合的技术,已被广泛应用于能源转化、环境净化等领域。众所周知,热催化技术能耗高且副反应较多、产物选择性差。光催化技术给予的初始能量有时未能有效激活目标反应。针对传统热催化和光催化各自存在的不足,光热协同催化有望实现低温范围内目标反应的激活,以获得较单一热催化或光催化更好的效果,从而实现低能耗、高效率的催化转化。光热催化甲烷干重整反应有望实现低能耗、高效率催化转化,是传统热催化的一种有效替代方式。然而,开发一种能够在温和的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂,其特征在于:所述催化剂是将助催化剂Rh负载于氮化钛TiN上制成。

2. 根据权利要求1所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂,其特征在于:助催化剂Rh在TiN上的负载量为0.1~3 wt%。

3.如权利要求1所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂的制备方法,其特征在于:商用二氧化钛粉末经高温氮化处理制得TiN粉末,利用浸渍-还原方法,将助催化剂Rh负载于TiN表面,制得Rh/TiN催化剂。

4.根据权利要求3所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂,其特征在于:所述催化剂是将助催化剂rh负载于氮化钛tin上制成。

2. 根据权利要求1所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂,其特征在于:助催化剂rh在tin上的负载量为0.1~3 wt%。

3.如权利要求1所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂的制备方法,其特征在于:商用二氧化钛粉末经高温氮化处理制得tin粉末,利用浸渍-还原方法,将助催化剂rh负载于tin表面,制得rh/tin催化剂。

4.根据权利要求3所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

5. 根据权利要求4所述的低温甲烷干重整的全光谱响应光热催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中氨气的流量为100-200 ml·min-1。

6. 根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:王心晨汪思波苏波张贵刚侯乙东陈雄
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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