[发明专利]一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂及制法和应用在审
| 申请号： | 201811145288.6 | 申请日： | 2018-09-29 |
| 公开（公告）号： | CN109317130A | 公开（公告）日： | 2019-02-12 |
| 发明（设计）人： | 赵宁;施衡;肖福魁;王峰;蒲彦锋;杨金海;王太英 | 申请（专利权）人： | 中国科学院山西煤炭化学研究所 |
| 主分类号： | B01J23/10 | 分类号： | B01J23/10;C01B3/06;C01B13/02;C01B32/40 |
| 代理公司： | 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 | 代理人： | 刘宝贤 |
| 地址： | 030001 山*** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 热化学循环 催化剂 复合金属氧化物 化学组成通式 铈锆固溶体 分解 掺杂金属 摩尔分数 制备过程 活性高 制法 掺杂 金属 应用 | ||
1.一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂，其特征在于催化剂是金属Zr对CeO2掺杂形成的铈锆固溶体复合金属氧化物，其化学组成通式为：Ce1-xZrxO2，其中x=0.01-0.99，x为掺杂金属Zr的摩尔分数。
2.如权利要求1所述的一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
首先，将P123模板剂溶解于有机溶剂中，连续搅拌0.5-6h，其中每1g P123溶解于30-60mL溶剂，之后将Ce(NO3)3·6H2O和Zr(NO3)4·5H2O按顺序加入到上述溶液中，搅拌4-8h，其中每1mol硝酸盐使用50-200g P123模板剂，然后在40-80oC，相对湿度20-50%下蒸发溶剂12-72h，最后得到的干凝胶以升温速率1-3oC min-1升温至300-800℃，焙烧1-24h。
3.如权利要求2所述的一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂的制备方法，其特征在于有机溶剂为乙醇和水的混合溶液、无水乙醇、无水丙醇、无水丁醇中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂的制备方法，其特征在于乙醇和水的混合溶液中乙醇和水的体积比为1-4:1。
5.如权利要求1所述的一种用于热化学循环分解CO2和/或H2O的催化剂的应用，其特征在于催化剂应用于固定床反应器，具体的反应过程为：将催化剂在Ar气氛中升温至1000-1600oC进行热还原反应，反应时间为40-60min；之后在Ar气氛下降温至700-1000oC；然后通入空速为 600-10000h-1 的CO2和/或H2O进行CO2和/或H2O分解反应，反应时间为40-60min；之后再在Ar气中升温至1000-1600oC进行热还原反应，两步反应在上述的温度变化条件下循环进行，两步反应都是在常压下进行。
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