[發明專利]用于產生氫和合成氣的方法

在審

• 申請號: 201280047338.1
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN104169216A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 薩丹納·蘇雷什·拉亞盧;塔潘·查克拉巴爾蒂;米納爾·維韋克·喬希;普里蒂·阿肖克·曼格拉爾卡;尼廷·庫馬爾·拉巴塞特瓦爾;雷努·馬亨德拉·辛格·亞達夫;昌丹·普拉布;薩蒂什·拉姆錢德拉·瓦特
• 申請（專利權）人: 科學與工業研究會
• 主分類號: C01B31/18
• 分類號: C01B31/18;C01B3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;劉媛

一種用于通過仿生碳酸化和光催化產生氫和合成氣的方法，其中所述方法包括以下步驟：

XXX.a)在酶的存在下通過在2巴至4巴的壓力下使CO₂(g)鼓泡至水中45分鐘至60分鐘，隨后封閉容器并添加溶解于三羥甲基氨基甲烷緩沖液中的酶來加速CO₂的水合速率以獲得碳酸氫根離子和氫離子；

b)在照明或沒有照明下任選地在光催化劑和/或金屬和犧牲供體作為供體的存在下單獨地或任選地與助催化劑組合地還原如步驟(a)中獲得的所述氫離子以獲得氫；

c)在光催化劑的存在下以及任選地使用金屬和犧牲供體作為供體單獨地或組合地使來自權利要求1的步驟(a)的所述碳酸氫根還原成一氧化碳；

d)將如步驟(c)中獲得的所述一氧化碳與如步驟(b)中獲得的氫混合以形成合成氣。

如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)中使用的酶選自碳酸酐酶、在殼聚糖珠上固定的碳酸酐酶、SEN?CA或其類似物。

如權利要求1所述的方法，其中酶的濃度為1mg/升CO₂飽和水至5mg/升CO₂飽和水。

如權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)和(c)中使用的所述光催化劑選自二氧化鈦、氧化鋅、光存在下的鋅、納米鐵氧體、n-摻雜的介孔二氧化鈦、鈣鈦礦、混合氧化物、負載型TiO₂和碳納米顆粒。

如權利要求1所述的方法，其中二氧化鈦的濃度為1mg/升CO₂飽和水至65mg/升CO₂飽和水。

如權利要求1所述的方法，其中相對于所述底物，在所述反應中使用的TiO₂的量為活性物質的0.01mol％至10mol％。

如權利要求1所述的方法，其中氧化鋅/鋅的濃度為10mg/升CO₂飽和水至65mg/升CO₂飽和水。

如權利要求1所述的方法，其中相對于所述底物，在所述反應中使用的氧化鋅的量為活性物質的0.01mol％至10mol％。

如權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)和(c)中使用的犧牲供體選自乙醇和甲醇。

如權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)和(c)中使用的金屬供體選自鋅、鎂、銅、鋁。

如權利要求1所述的方法，其中在步驟(b)中使用的助催化劑選自鉑、鋅、鎳、銅、錳、鎂、鐵和錫。

如權利要求1所述的方法，其中照明的源為鎢絲燈。

如權利要求1所述的方法，其中使用的所述光催化劑通過過濾來回收并且以一致的活性重復使用數個循環。

如權利要求1所述的方法，其中氫的產量為0.015微摩爾/4小時至6684.57微摩爾/4小時。

15.如權利要求1所述的方法，其中甲醛與CO一起形成。

16.如權利要求1所述的方法，其中甲醛的產量為0.0004ppm至0.345ppm。

17.如權利要求1所述的方法，其中合成氣中氫的產量為0.049微摩爾/4小時至1703.03微摩爾/4小時。

18.如權利要求1所述的方法，其中合成氣中CO的產量為0.0042微摩爾/4小時至19.84微摩爾/4小時。