【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用金属负载的二氧化钼高效光驱动二氧化碳加氢制甲烷的方法，属于化工。
技术介绍
1、目前，应对大气中不断增加的co2含量主要有两种策略：一是碳捕获与储存，二是碳捕获与利用。碳捕获与储存依赖于co2捕获，包括其分离、压缩和运输，从而将其永久储存在地质体中，这个过程不涉及co2的转换。然而，其大规模应用的技术和经济可行性还尚未得到证明。相比之下，碳捕获与利用既包括co2的直接技术使用(例如，在碳酸饮料或灭火器中)，也包括将其通过化学或生物手段转化为增值产品和燃料。使用co2作为化学前驱体可能有助于降低汽油、柴油和航空燃料等碳氢化合物燃料的消耗，这些燃料目前都是温室气体排放的主要来源。从co2中合成燃料和化学品可以提高现有技术的碳效率和能源效率，并促进新的可持续的“绿色”工业的发展。
2、
3、将co2转化为增值化学品，无论从环境保护的角度，还是从碳资源利用的角度，都具有极其重要的意义。近年来，co2-ch4重整和co2加氢等co2转化技术在燃料生产中得到了实际应用。ch4和co2在高压和高温下均可反应生成co和h2(摩尔比为1:1)的合成气，可作为羰基化反应和费托合成的理想原料。此外，co2加氢制备化学品也越来越受到人们的关注，具有广阔的应用前景。
4、受自然光合作用的启发，如果能在阳光照射的辅助下，在温和的条件下将co2催化氢化成有用的有机物，即从太阳能到化学能的转换过程，不仅能降低co2利用过程中的能耗，还能有效缓解温室效应问题。目前，光促进co2加氢生产燃料可在光照射或光热
5、目前，二氧化碳甲烷化是一类极为重要的反应。中国专利申请cn201810439324.3提供了一种二氧化钛负载钌催化剂的制备方法，需先将钛酸酯的乙酸乙酯溶液升温，然后在搅拌状态下向钛酸酯的乙酸乙酯溶液中加入水，继续搅拌至干，最后再将白色粉末焙烧得到tio2载体，虽然后续ru可以在此载体上分布均匀，但是载体制备过程复杂，不具有高效便捷特点。中国专利申请cn202210610193.7涉及一种改性蒙脱石负载钌基催化剂的制备及应用，以3,6-二(2-吡啶基)-1,2,4,5-四嗪改性的蒙脱石为载体，钌卤化物为主活性组分，稀土金属为助活性组分，采用水热法负载主活性组分和助活性组分，该专利技术载体为特制的改性蒙脱石，具有局限性。中国专利申请cn202210863200.4公开了一种具有良好高温活性的二氧化碳甲烷化催化剂，包括载体和活性组分，所述的载体为锆与钐共同掺杂改性的ceo2，其通式为：ceasmbzrco2；其中，a＝1-(b+c)，0.7≤a≤0.95；所述的活性组分为贵金属掺杂的ni合金，用nx-ni表示；其中，n为ru和/或pt，x为n在催化剂中的质量分数，0.001≤x≤0.01，催化剂元素种类较多，多种金属反应作用机制不明。
6、综上，现有技术中催化二氧化碳甲烷化所用的催化剂存在制备过程复杂，制备能耗高的不足。从技术角度而言，开发高活性、制备简单的负载型催化剂具有较高的研究价值；从经济角度来看，利用可再生能源转化大气中过剩的二氧化碳为可用能源具有潜在的商业价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用金属负载的二氧化钼高效光驱动二氧化碳加氢制甲烷的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种利用金属负载的二氧化钼高效光驱动二氧化碳加氢制甲烷的方法，所述方法是在密闭环境、光照条件、且存在金属负载的二氧化钼催化剂的条件下进行；所述的方法过程如下：在密闭的反应装置中，充入干燥的二氧化碳和氢气混合气，体积比为1：1，使整个反应装置保持在0.6mpa的高压状态，进行光驱动二氧化碳加氢制甲烷反应；
4、所述的催化剂由活性组分和载体组成，其中活性组分为ru；载体为moo2；活性组分在载体上呈分散状态，即所述的催化剂为ru金属负载的moo2；所述催化剂用量为每100ml混合气体加10mg催化剂。
5、进一步地，所述的催化剂中活性组分ru与moo2的质量比为5：100。
6、进一步地，所述的光照的光源为氙灯。更优选地，所述的光照为300w氙灯；光辐照强度为0.7w/cm2-1.3w/cm2。
7、在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的ru金属负载的moo2催化剂中，ru与moo2的质量比为5：100，所述的光照的光源为氙灯，光辐照强度为1.3w/cm2，所述的光驱动二氧化碳加氢反应时间为60min。
8、进一步地，所述的金属负载的二氧化钼催化剂，采用浸渍法制备，包括以下步骤：
9、1)将氯化钌溶解于无水乙醇中，配得盐溶液；
10、2)称取一定质量的二氧化钼粉末，加入所需负载金属的盐溶液，加热搅拌直至液体蒸干；
11、3)将步骤2)所得的干燥粉末置于管式炉，在氩气气氛中煅烧处理，自然冷却至室温，得到目标产物。最终获得的目标产物作为催化剂应用于光驱动二氧化碳加氢。
12、进一步地，所述步骤2)中，负载金属的盐溶液为ru的金属氯化物溶液，并且金属与二氧化钼的质量比为5：100。
13、进一步地，所述步骤3)中，煅烧处理时，以5℃/min的升温速率升温，在350℃下处理60分钟。
14、本专利技术的金属负载二氧化钼催化剂通过选择特定的金属含量实现了光驱动分解活化性能，且具有制备方法简单，活性高，性能稳定的优点。
15、相对于现有技术，本专利技术具有如下技术效果：
16、1)本专利技术将金属材料用于气固相二氧化碳光驱动加氢制甲烷领域。本专利技术利用金属催化剂具有增大的原子利用效率、优异的催化性能和金属-载体的相互作用等特性制备出的金属负载的二氧化钼催化剂，对二氧化碳加氢反应具有高效的催化活性。本专利技术制备的金属负载的二氧化钼催化剂，金属是分散的活性中心位点，二氧化钼有效吸附二氧化碳气体分子，活性位点能有效将光能转换为氢气小分子活化的能量，有效降低了氢气活化的能量势垒；所需催化剂量少，且催化剂性能长期稳定。
17、2)与同类的现有技术相比，本专利技术所用的催化剂，避免使用复杂的制备过程和高能耗，采用简单的方法和原料，在较短的时间和较低的温度下，即可制备催化剂，制备过程简单且节能，仅仅在氧化物载体上负载单金属即可，无需耗费过多能量，商业前景广阔。另外，虽然本专利技术所用的催化剂制备方法和原料简单，但是制备得到的催化剂具有高效的催化二氧化碳加氢的性能，本专利技术可以在反应条件为光源本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用金属负载的二氧化钼高效光驱动二氧化碳加氢制甲烷的方法，其特征在于，所述方法是在密闭环境、光照条件、且存在金属负载的二氧化钼催化剂的条件下进行；所述的方法过程如下：在密闭的反应装置中，充入干燥的二氧化碳和氢气混合气，体积比为1：1，使整个反应装置保持在0.6MPa的高压状态，进行光驱动二氧化碳加氢制甲烷反应；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化剂中活性组分Ru与MoO2的质量比为5：100。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光照的光源为氙灯。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光照为300W氙灯；光辐照强度为0.7W/cm2-1.3W/cm2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ru金属负载的MoO2催化剂中Ru与MoO2的质量比为5：100，所述的光照的光源为氙灯，光辐照强度为1.3W/cm2，所述的光驱动二氧化碳加氢反应时间为60min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ru金属负载的MoO2催化剂，采用浸渍法合成调控制备，包括以
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，负载金属的盐溶液为Ru的金属氯化物溶液，并且金属与二氧化钼的质量比为5：100。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中，煅烧处理时，以5℃/min的升温速率升温，在350℃下煅烧处理1h。
...【技术特征摘要】
1.一种利用金属负载的二氧化钼高效光驱动二氧化碳加氢制甲烷的方法，其特征在于，所述方法是在密闭环境、光照条件、且存在金属负载的二氧化钼催化剂的条件下进行；所述的方法过程如下：在密闭的反应装置中，充入干燥的二氧化碳和氢气混合气，体积比为1：1，使整个反应装置保持在0.6mpa的高压状态，进行光驱动二氧化碳加氢制甲烷反应；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化剂中活性组分ru与moo2的质量比为5：100。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光照的光源为氙灯。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的光照为300w氙灯；光辐照强度为0.7w/cm2-1.3w/cm2。
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