[发明专利]一种自调节铁氧体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自调节铁氧体材料，其特征在于，所述自调节铁氧体材料为含可变价的铁离子为基础的复合金属氧化物，化学组成通式为：M_xFe_3-xO₄，其中，M为Co和Mg，利用溶胶凝胶制备所述自调节铁氧体材料：按Mg:Co:Fe＝6:1:3的金属摩尔比例称取对应质量的氯酸盐，将氯酸盐溶于去离子水得到浓度为1mol/L的混合盐溶液，在80℃下将环氧丙烷加入混合盐溶液中并搅拌，环氧丙烷跟金属离子的摩尔比为10:1，待溶解充分后，加入乙醇，乙醇跟环氧丙烷的质量比为1:3，继续搅拌待凝胶生成后置于150℃的条件下干燥，在900℃焙烧2h后得到该自调节铁氧体材料。

2.如权利要求1所述的自调节铁氧体材料，其特征在于，所述自调节铁氧体材料存在随氧化学势变化的以Fe³⁺/Fe²⁺氧化还原对为基础的动态循环。

3.如权利要求1或2所述的一种自调节铁氧体材料的制备方法，其特征在于，按Mg:Co:Fe＝6:1:3的金属摩尔比例称取对应质量的氯酸盐，将氯酸盐溶于去离子水得到浓度为1mol/L的混合盐溶液，在80℃下将环氧丙烷加入混合盐溶液中并搅拌，环氧丙烷跟金属离子的摩尔比为10:1，待溶解充分后，加入乙醇，乙醇跟环氧丙烷的质量比为1:3，继续搅拌待凝胶生成后置于150℃的条件下干燥，在900℃焙烧2h后得到该自调节铁氧体材料。

4.如权利要求1或2所述的一种自调节铁氧体材料的用途，其特征在于，将所述自调节铁氧体材料用于热化学直接分解二氧化碳制备一氧化碳，或者，用于热化学直接分解水制备氢气。

5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，具体反应过程为：将所述自调节铁氧体材料在惰性气氛中升温进行活化，然后在惰性气氛下降温，通入二氧化碳或者水进行分解反应，得到一氧化碳或者氢气。

6.如权利要求5所述的用途，其特征在于，活化温度为1300-1500℃。

7.如权利要求5所述的用途，其特征在于，活化时间为10-60min。

8.如权利要求5所述的用途，其特征在于，分解反应温度为1100-1400℃。

9.如权利要求1或2所述的一种自调节铁氧体材料用于三效催化反应、化学链式反应或甲烷部分氧化反应。