[发明专利]一种光热催化一氧化碳加氢制备低碳烯烃用镍基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种光热催化一氧化碳加氢制备低碳烯烃用镍基催化剂，其特征在于，所述催化剂包括有单质镍纳米颗粒及其载体氧化锰纳米片；其中，单质镍纳米颗粒与氧化锰纳米片的重量比为(2～4):1.2；

其制备方法包括如下步骤：

S1：将镍盐、二价锰盐溶解于去离子水中，与沉淀剂在pH为7.5～8.5的去离子水溶液中进行自然沉降反应3～5h，除去上清液，将沉淀产物离心洗涤、干燥，得前驱体材料；

S2：将前驱体材料研磨，以2～5℃·min^-1的升温速率升温到300～500℃，恒温3～5h，自然降温到室温，得混合金属氧化物；

S3：将混合金属氧化物在氢氩混合气气氛中以2～5℃·min^-1升温速率升温到350～550℃，恒温3～5h，然后切换至氮气气氛，自然降温到室温，即得所述镍基催化剂。

2.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述单质镍纳米颗粒的粒径为7-25nm。

3.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述单质镍纳米颗粒的粒径为11-17nm。

4.一种如权利要求1-3任一所述光热催化一氧化碳加氢制备低碳烯烃用镍基催化剂的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

S1：将镍盐、二价锰盐溶解于去离子水中，与沉淀剂在pH为7.5～8.5的去离子水溶液中进行自然沉降反应3～5h，除去上清液，将沉淀产物离心洗涤、干燥，得前驱体材料；

S2：将前驱体材料研磨，以2～5℃·min^-1的升温速率升温到300～500℃，恒温3～5h，自然降温到室温，得混合金属氧化物；

S3：将混合金属氧化物在氢氩混合气气氛中以2～5℃·min^-1升温速率升温到350～550℃，恒温3～5h，然后切换至氮气气氛，自然降温到室温，即得所述镍基催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S1中镍盐和二价锰盐溶解于去离子水中的总浓度为2～3mol·L^-1，所述镍盐和二价锰盐的浓度比为(2～4):1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述S1中镍盐为六水合硝酸镍或氯化镍，所述二价锰盐为六水合硝酸锰或氯化锰；所述沉淀剂为碳酸钠。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述S3中氢氩混合气中氢气的体积分数为10％。

8.一种如权利要求1-3任一所述光热催化一氧化碳加氢制备低碳烯烃用镍基催化剂在光热催化费托反应中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述光热催化一氧化碳加氢制备低碳烯烃用镍基催化剂用于光热催化费托反应包括如下步骤：在透光的密闭反应釜中加入镍基催化剂，通入经N₂稀释后的合成气，进行全光谱光照，采用气相色谱检测产物随时间的变化；所述合成气为包括CO、H₂和N₂的混合气体，所述CO、H₂和N₂的体积比为1:(2～4):1。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述光热催化费托反应的反应温度为130～210℃，所述反应的压强为0.18～0.25MPa。