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一种多层整体式光热催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:43668040 阅读:29 留言:0更新日期:2024-12-18 20:54
本发明专利技术公开了一种多层整体式光热催化剂及其制备方法和应用;所述催化剂由内到外分别为光热转化层、保温层和光热催化层,其中光热转化层为泡沫镍,保温层为氧化镁,光热催化层为含有助催化剂的铈锆固溶体;光热转化层吸收低能光子,有效地转换太阳能为热能;保温层减少热能的耗散为反应物分子提供活性位点;光热催化层吸收高能光子进行光催化CO<subgt;2</subgt;还原反应,用于聚光光热体系中,能够梯度利用太阳能并表现出优异的聚光光热耦合催化CO<subgt;2</subgt;还原性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种整体式催化剂,尤其涉及一种多层整体式光热催化剂,还涉及上述整体式催化剂的制备方法和应用。


技术介绍

1、光催化co2转化为碳氢燃料作为一种绿色可持续技术,是用于解决能源短缺和全球变暖的具有潜力的方案。然而太阳能利用率低、光催化反应的动力学缓慢和反应物分子的吸附能力弱等局限性,导致光催化的实际生产应用具有高挑战性。而光热催化该项技术将太阳能介导的光化学过程和太阳能光诱导的热催化整合成为一个单元,形成互补和协同效应,促进了催化活性的极大提高。因此光热催化co2还原技术更具研究潜力和应用价值。

2、近年来,具有吸收整个太阳光谱进行光热转化的材料受到广泛关注,如泡沫金属、fe基材料、mxenes(碳化物、氮化物、碳氮化物)、石墨烯、缺陷态金属氧化物和多分散贵金属纳米颗粒等,然而其转化的热能因保温壳层的缺少会导致催化剂与周围环境之间产生温度梯度,使得热从光热转化材料向周围散失,因此,仍需要改进光热催化剂,以更有效地收集和利用太阳能。

3、公开号为cn115518641a的专利技术专利通过一步水热法在泡沫镍基底上快速生长了氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述催化剂由内到外分别为光热转化层、保温层和光热催化层,其中光热转化层为泡沫镍,保温层为氧化镁,光热催化层为含有助催化剂的铈锆固溶体。

2.根据权利要求1所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述助催化剂为非贵金属镍、铜、钴、铁或锰中的一种或者两种组合。

3.根据权利要求2所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述泡沫镍、氧化镁、铈锆固溶体和助催化剂的摩尔比为1000~10000:10~100:5~15:0.5~:1.5。

4.根据权利要求1所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述光热转化层为具有大量连...

【技术特征摘要】

1.一种多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述催化剂由内到外分别为光热转化层、保温层和光热催化层,其中光热转化层为泡沫镍,保温层为氧化镁,光热催化层为含有助催化剂的铈锆固溶体。

2.根据权利要求1所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述助催化剂为非贵金属镍、铜、钴、铁或锰中的一种或者两种组合。

3.根据权利要求2所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述泡沫镍、氧化镁、铈锆固溶体和助催化剂的摩尔比为1000~10000:10~100:5~15:0.5~:1.5。

4.根据权利要求1所述的多层整体式光热催化剂,其特征在于,所述光热转化层为具有大量连接孔的多孔骨架开放结构,保温层为纳米片状结构,光热催化层为不规则的纳米颗粒;所述光热转化层、保温层和光热催化层之间通过化学键连接。

5.一种权利要求1所述多层整体式光热催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:李乃旭彭若轩段伦博周建成李运王可陈静航刘博李彦鹏
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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