[发明专利]一种光热催化CO2

说明书

本发明涉及一种加氢反应催化剂，具体涉及一种光热催化CO₂加氢反应催化剂及其制备方法，具体的催化剂为负载有Au‑Ru合金的TiO₂。其制备方法为：将TiO₂分散于第一去离子水中后，加入氯金酸溶液和氯化钌溶液，加入NaOH溶液调节pH至10后，反应产生沉淀物；加入NaBH₄溶液进行还原反应生成所述催化剂。本发明的催化剂Au‑Ru/TiO₂中Au的等离子共振效应能够有效地促进CO₂分子的活化，增强光催化CO₂加氢反应的效率。

技术领域

本发明涉及一种加氢反应催化剂，具体涉及一种光热催化CO₂加氢反应催化剂及其制备方法。

背景技术

由于煤炭、石油、天然气等化石燃料的大量使用，释放出大量的CO₂等温室气体，引起全球性气温升高，导致海平面上升、干旱、洪涝灾害频发等一系列环境问题。而与此同时，随着我国经济和社会的高速发展，对化石能源的需求量也日益提高。因此随着化石能源日益消耗，我国必需开发新型能源物质以满足人们日益增长的能源消费需求和生态环境要求。其中通过光催化CO₂加氢反应可以将CO₂转化成CO、CH₄、CH₃OH等一系列能源物质，不仅可以降低大气中CO₂的浓度，将其转化成新型能源物质，解决能源危机和环境危机，而且光催化CO₂加氢技术具有反应条件温和、无污染、太阳能用之不竭的优点，因此光催化CO₂加氢是缓解能源危机和环境危机的一条有效路径。在众多CO₂加氢产物中，CH₄作为一种热值较高的燃料，已经越来越多的进入到人们的生活中，因此CO₂加氢制备CH₄具有重要的意义。

研究表明，氧化物载体担载贵金属催化剂在光照条件下可以催化CO₂加氢生成甲烷,常见的催化剂是A1₂O₃、TiO₂、SiO₂和ZrO₂等氧化物为载体负载了Ru、Rh和Ni等活性组分的催化剂。其中TiO₂由于化学性质稳定，光吸收性能良好，CO₂吸收性能较高，是CO₂加氢反应中一种常用的载体。Ru金属是CO₂加氢反应中一类常用的金属元素，Ru系催化剂能够有效的促进CO₂加氢反应的进行，而且产物中CH₄的选择性很高。由于Ru和TiO₂的优异性质，TiO₂负载的Ru(Ru/TiO₂)也成为光催化CO₂加氢反应中一类常用的催化剂。但是由于CO₂的高化学稳定性，使得其在CO₂加氢反应中难以被活化进而参与化学反应，从而导致光催化CO₂加氢反应的效率仍然不高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种通过TiO₂负载有Au-Ru合金光催化CO₂加氢反应的催化剂，其具有反应活性更高、效率更高的优点。

相应的本发明还提供一种光催化CO₂加氢反应的催化剂的制备方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种光热催化CO₂加氢反应催化剂，其特征在于，其为负载有Au-Ru合金的TiO₂。