[发明专利]一种用于二氧化碳加氢还原反应的镁基光热催化材料、制备方法及用途

权利要求书

1.一种用于二氧化碳加氢还原反应的镁基光热催化材料，其特征在于：是将锂霞石LiAlSiO₄粉末与镁粉混合均匀后热压烧结得到，所述锂霞石在所述镁基光热催化材料中的质量百分比为3~10%。

2.权利要求1所述的用于二氧化碳加氢还原反应的镁基光热催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将锂霞石粉碎为粉末状，然后与镁粉均匀混合，得混合粉末；

S2：将混合粉末放入热压烧结炉中，抽真空，以5~25 ℃/min的升温速率将混合粉末从室温升至500~600℃，同时控制环境压力为23~27 MPa，保温保压50~70 min，然后随炉冷却至室温，即得镁基合金。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中将锂霞石粉碎至100~300目后与镁粉采用球磨的方式进行混合，球磨的球料比为8~12:1，转速为70-90 r/min，球磨时间为2-3 h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中将锂霞石粉碎至200目后与镁粉采用球磨的方式进行混合，球磨的球料比为10:1，转速为80 r/min，球磨时间为2.5 h。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中升温速率为20℃/min，升温终点为550℃，环境压力为25 MPa，保温保压时间为60 min。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中将混合粉末放入石墨模具中，然后置于热压烧结炉中。

7.一种根据权利要求 1 所述的镁基光热催化材料或权利要求 2-6 中任一项所述制备方法制得的镁基光热催化材料在将二氧化碳还原为一氧化碳和/或甲烷中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的镁基光热催化材料在太阳光或模拟太阳光照射下将二氧化碳通过加氢还原反应还原为一氧化碳和/或甲烷。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：将镁基光热催化材料置于太阳能集热反应器中，在反应器中通入氢气和二氧化碳气体为原料气，使氢气：二氧化碳气体按照体积比2-6﹕1相混合，密封反应器，使用模拟光源照射太阳能集热反应器，将镁基光热催化材料加热至280-420℃。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述太阳能集热反应器为涂覆有选择性吸光材料涂层的石英反应管，模拟光源光照强度为1~3 kW / m²。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于：所述模拟光源为氙灯或太阳光聚光器；所述选择性吸光材料为渐变氮化铝-铝、钨-氮化铝、钼-氧化铝。

12.如权利要求9所述的应用，其特征在于：将镁基光热催化材料进行表面去氧化处理后置于太阳能集热反应器中。

13.如权利要求12所述的应用，其特征在于：表面去氧化处理是指将镁基光热催化材料用硝酸酒精浸泡后用酒精清洗。