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专利号: 2023103758782
申请人: 潍坊学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)制备铜网分散液;

(2)将粘结剂和粘土混合,配置成30‑70wt.%浆液,再加入锰的可溶性盐,水浴加热,搅拌得到混合溶液;

(3)将铜网分散液与步骤(2)的混合溶液混合,在100‑130℃,水热处理10‑15h,然后洗涤干燥,置于管式炉,密闭加热至700‑800℃,在0.3‑0.6MPa保持2‑4h,得到表面负载氧化锰的铜网催化剂;

(4)将表面负载氧化锰的铜网催化剂,通过电沉积的方法,将二硫化钼和硫化铜负载到铜网表面,得到活性催化剂;

(5)将步骤(4)制备的活性催化剂置于氩气或N2气氛下,在500‑600℃下结晶5‑25min,然后洗涤干燥,得到光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂。

2.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中制备铜网分散液的步骤为:将铜网放入石英CO2反应器,加入12‑18℃水中搅拌10‑30min,得到铜网分散液。

3.根据权利要求2所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:铜网的厚度为3‑10μm,其中铜网的质量和水的体积投料比为(0.3‑2)g:(50‑120)mL。

4.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中粘结剂和粘土的质量比为(3:7)‑(8:2);锰的可溶性盐为醋酸锰、硝酸锰中的一种。

5.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中水浴加热温度为80‑100℃,搅拌为匀速搅拌,搅拌时间为10‑30min。

6.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中密闭加热速率为2‑10℃/min,洗涤采用去离子水和乙醇洗涤多次,干燥为真空干燥,干燥温度为60‑80℃,干燥时间为2‑12h。

7.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中负载氧化锰的质量为铜网的1‑5%,步骤(4)中负载二硫化钼的质量为铜网的1‑5%,负载氧化锰、二硫化钼、硫化铜的总负载为铜网的5‑15%。

8.根据权利要求1所述的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)的电沉积方法中电解液为0.1‑1wt.%的Na2S•9H2O、0.025‑0.1wt.%的Na2MoO4•

2H2O、5‑30wt.%的异丙醇,余量为水。

9.由权利要求1‑8任一项所述的制备方法制得的光催化还原二氧化碳制备甲烷的催化剂。