[發明專利]一種鈷鐵基光催化劑及其制備與應用

有效

• 申請號: 201711083424.9
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107790133B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張鐵銳;陳廣波;趙宇飛;李振華;趙嘉慶;吳驪珠;佟振合
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;C01B32/40;C10G2/00;C07C1/12;C07C9/04;C07C9/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種鈷鐵基光催化劑在光驅動二氧化碳加氫反應中的應用，其特征在于，所述鈷鐵基光催化劑為：FeO_x-CoO_x負載于無定型Al₂O₃納米片上，或CoFe合金負載于無定型Al₂O₃納米片上；

所述應用的方法具體包括以下步驟：在密閉反應釜中加入鈷鐵基光催化劑，通入氣體CO₂，H₂和Ar進行紫外可見光光照，監測產物。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述鈷鐵基光催化劑的制備包括以下步驟：

1）將鈷鹽、鐵鹽和鋁鹽溶解于去離子水中，加入沉淀劑，充分溶解后，在50~120°C條件下晶化回流12~36 h，得到粗產物；

2）將步驟1）得到的粗產物洗滌、干燥、研磨后，即得到CoFeAl三元水滑石材料；

3）將步驟2）得到的CoFeAl三元水滑石材料在氫氬混合氣中升溫到300-700 °C，保持2~5 h進行還原，之后在惰性保護氣氣氛中降至室溫，即得到鈷鐵基光催化劑。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述鈷鹽的濃度為0.005~0.1 mol·L^-1；所述鐵鹽的濃度為0.002~0.05 mol·L^-1；所述鋁鹽濃度為0.002~0.05 mol·L^-1。

4.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷或硫酸鈷；所述鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵或硫酸鐵；所述鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁或硫酸鋁。

5.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述沉淀劑為尿素，溶解后濃度為0.05~0.8 mol·L^-1。

6.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟3）中升溫的速率為2~5 °C·min^-1。

7.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述惰性保護氣為氮氣。

8.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述還原溫度為650 °C。

9.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述氣體的體積分數比例為CO₂/H₂/Ar=15/60/25，通入氣體至密閉反應釜壓力為0.18 MPa。

10.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述鈷鐵基光催化劑在50mL反應釜中的加入量為100 mg。

11.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述密閉反應釜為頂部可透光的密閉反應釜。