[发明专利]一种载氧体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种载氧体，其特征在于：该载氧体为具有钙钛矿ABO₃结构的复合金属氧化物，A位为碱土金属钙，B位为过渡金属镍、铁、钴中的一种或几种。

2.一种载氧体，其特征在于：该载氧体由具有钙钛矿ABO₃结构的复合金属氧化物和活性金属氧化物组成，所述的具有钙钛矿ABO₃结构的复合金属氧化物，A位为碱土金属钙，B位为过渡金属镍、铁、钴中的一种或几种，所述的活性金属氧化物为NiO、Co₂O₃、Fe₂O₃中的一种或几种；按最终载氧体的重量含量计, 具有钙钛矿ABO₃结构的复合金属氧化物的含量为50%～95%，活性金属氧化物含量为5%～50%。

3.权利要求1或2所述的载氧体在化学链制氢技术中的应用，载氧体在燃料中的反应温度为600~1200℃，载氧体在水蒸气中的反应温度为600~1200℃，反应压力为常压，使用的燃料为固态燃料或气态燃料。

4.权利要求1或2所述的载氧体在化学链燃烧技术中的应用，其中载氧体在空气中燃烧的温度为400～1000℃，燃烧后在燃料中还原的温度为400～1000℃，反应压力均为常压。

5.权利要求1所述的载氧体的制备方法，首先以硝酸钙和硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴中的一种或几种为前驱体，其中，镍、铁、钴的离子摩尔数之和等于钙离子摩尔数，以柠檬酸或乙二醇为络合剂，配成溶液并混合搅拌均匀；然后进行水分蒸发，溶液由透明的溶胶转变成粘稠的凝胶；最后经干燥、焙烧，焙烧后的样品为钙钛矿结构复合金属氧化物。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：络合剂与金属离子摩尔比为1：1～5：1，优选为1：1～3：1；配制和搅拌溶液在30～90℃，优选为50～80℃下进行；搅拌速率为100～500rpm，优选为300～400rpm；搅拌时间为3～8小时，优选为4～6小时；干燥温度为60～200℃，优选为80～150℃；干燥时间为1～48小时，优选为8～24小时；焙烧在400～1000℃下焙烧2-15小时，优选在600～900℃下焙烧3～8小时。

7.权利要求2所述的载氧体的制备方法，其特征在于：该载氧体采用浸渍法或柠檬酸络合一步法制备。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的浸渍法是在具有钙钛矿结构的复合金属氧化物上负载活性金属铁、钴、镍中的一种或几种，等体积浸渍或过体积浸渍均可，然后经干燥、焙烧步骤制得所述载氧体。

9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的柠檬酸络合一步法制备，具体过程如下：首先以适量的硝酸钙和硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴中的一种或几种为前驱体，以柠檬酸或乙二醇为络合剂，配成溶液并混合搅拌均匀；然后进行水分蒸发，溶液由透明的溶胶转变成粘稠的凝胶；最后经干燥焙烧，制得所述的载氧体。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：络合剂与金属离子摩尔比为1：1～5：1，优选为1：1～3：1；配制和搅拌溶液在30～90℃，优选为50～80℃下进行；搅拌速率为100～500rpm，优选为300～400rpm；搅拌时间为3～8小时，优选为4～6小时；干燥温度为60～200℃，优选为80～150℃；干燥时间为1～48小时，优选为8～24小时；焙烧在400～1000℃下焙烧2-15小时，优选在600～900℃下焙烧3～8小时。