一種負(fù)載型尖晶石類化合物及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以惰性氧化物載體（SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、YSZ等）負(fù)載的尖晶石類化合物A1-γB2-δO4（0≤γ＜1，0≤δ≤1）作為活性材料，通過兩步熱化學(xué)循環(huán)分解CO2，生產(chǎn)CO的方法。主要步驟為：（1）活性材料首先在高溫下放出氧氣，產(chǎn)生氧空位；（2）含有大量氧空位的活性材料在較低溫度下與CO2反應(yīng)，放出CO。本發(fā)明首次利用尖晶石作為活性材料進(jìn)行CO2的分解反應(yīng)，尖晶石類活性材料與其他活性材料相比，放氧量大（1400℃條件下7.4-30.6ml/g），且可產(chǎn)生可觀量的CO（10.8-58.6ml/g）。本發(fā)明的活性材料，可以利用太陽能聚焦產(chǎn)生的高溫?zé)崃孔鳛槟芰縼碓矗訡O2作為反應(yīng)原料，產(chǎn)生CO，清潔無污染，有望成為通過太陽能還原CO2，制備化學(xué)燃料的有效技術(shù)。
【專利說明】一種負(fù)載型尖晶石類化合物及其制備和應(yīng)用
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及兩步熱化學(xué)循環(huán)法分解CO2,更具體的涉及以惰性耐高溫氧化物載體(Si02、Al203、Zr02、Ti02、YSZ 等)負(fù)載的尖晶石類化合物 AhB^OJO ≤ Y < 1,0 ^ δ ^ I)作為活性材料分解CO2,制備CO，此類材料可以在較低的溫度下產(chǎn)出可觀量的CO，在節(jié)能減排方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
【背景技術(shù)】
[0003]由于化石能源的不可持續(xù)性，以及利用化石能源所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、環(huán)境污染等問題，使得潔凈、環(huán)境友好的可再生能源體系的研究利用迫在眉睫。我國是CO2排放大國，CO2排放量呈較快增長的態(tài)勢，受到越來越多的國際社會壓力。太陽能具有取之不竭、潔凈無污染、可再生等優(yōu)點，利用太陽能將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為便于儲存的化學(xué)燃料，日益受到國際社會的廣泛關(guān)注。
[0004]金屬氧化物兩步熱化學(xué)循環(huán)分解H20/C02技術(shù)集太陽能轉(zhuǎn)化與化學(xué)燃料制備于一體，是當(dāng)前新能源研究和開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點之一。該反應(yīng)的主要步驟為:(1)活性材料首先在高溫(高于1000° C)下的惰性氣氛中還原，放出氧氣。(2)含有大量氧空位的活性材料在較低溫度下(低于1200°C)與H20/C02反應(yīng)，放出H2/CO。具體表達(dá)式如下:
[0005]I/δΜ02 — I/SM02_s+l/202(g)(I)
[0006]H2O(g) /CO2 (g) +1/Μ02_δ -1/ δ MO2+1/2? (g) /CO(g) (2)
[0007]熱力學(xué)計算結(jié)果表明只有少數(shù)的金屬氧化物能夠完成這個循環(huán)。目前研究比較多的體系有鐵氧化物、ZnO, CeO2、V2O5, SnO2等。
[0008]Nakamura 等人(Solar Energy, 1977,19:467 - 475)最早提出了 Fe304/Fe0 熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫體系，在此基礎(chǔ)上Steinfeld等(Solar Energy, 1999,65(1):43-53)給出了太陽能熱化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計原則，并且計算了 Fe3CVFeO以及ZnO/Zn分解CO2的可能性(Energy & Fuels 2008，22，3544-3550)。針對鐵酸鹽分解溫度過高，分解過程中的相變易引起燒結(jié)等問題，復(fù)合的鐵氧化物MFe2O4(M=Mg，Cu，Mn，Ni，Co, Zn)以及負(fù)載的鐵氧化物(常見載體為Zr02、YZS)相繼被開發(fā)。James Ε.Miller等(Journalof MaterialScience, 2008, 43:4714-4728)開發(fā)的Co。.67Fe2.3304/YSZ樣品在分解水的反應(yīng)中循環(huán)30次后仍能保持8ml/g的產(chǎn)氫活性。美國專利(申請?zhí)?0080089834)詳細(xì)介紹了 YZS負(fù)載的鐵氧化物的制備方法及其分解水反應(yīng)的具體條件。鐵酸鹽存在的最主要的問題是反應(yīng)速率過慢，單位質(zhì)量的活性材料產(chǎn)氫量太低，關(guān)于CO2分解的實驗還沒有展開。
[0009]Steinfeld 等(Solar Energy, 1999, 65 (I): 59 - 69)首次利用太陽能完成了 ZnO/Zn的循環(huán)過程。該過程存在的主要問題為高溫下Zn蒸汽與產(chǎn)生的氧氣不能及時分離，Zn再次被氧化，并且在水分解的過程中，Zn與水反應(yīng)生成的ZnO層會包裹在Zn表面而阻止了Zn與水的接觸，從而抑制了制氫反應(yīng)。V205，SnO2以及GeO2等易揮發(fā)氧化物都存在同樣的問題。美國專利(申請?zhí)?0110059009)詳細(xì)介紹了 V2O5的反應(yīng)裝置及反應(yīng)條件。同樣，關(guān)于CO2分解的實驗還沒有展開。[0010]Abanades 等(Solar Energy, 2006,80:1611 - 1623)首次完成了 Ce02/Ce203 兩步熱化學(xué)循環(huán)分解水的反應(yīng)。William C.Chueh等(Science, 2010，330:1797-1800)詳細(xì)研究了 CeO2體系的循環(huán)性能，實驗結(jié)果表明循環(huán)500次之后，CeO2體系仍能保持較高的產(chǎn)氫量以及產(chǎn)氫速率。他們還利用太陽能反應(yīng)器做了 325g CeO2的放大實驗，多次循環(huán)以后，CeO2仍保持穩(wěn)定的活性。CeO2體系不揮發(fā)，抗燒結(jié)能力強，H2/C0產(chǎn)生速率快，循環(huán)性能好，具有工業(yè)化前景，得到大家的廣泛關(guān)注。CeO2體系存在的主要問題是還原溫度過高；Ce02具有較高的摩爾質(zhì)量，導(dǎo)致單位質(zhì)量產(chǎn)氫量較低；兩步反應(yīng)的溫度梯度太大，熱量的回收利用比較困難。
[0011]中國文獻(xiàn)以及專利中還沒有關(guān)于兩步熱化學(xué)循環(huán)分解H2CVCO2研究的報道。
[0012]從已有的報道中不難發(fā)現(xiàn)，兩步熱化學(xué)循環(huán)分解H20/C02的工作還處在初級的基礎(chǔ)研究階段，目前已有的活性材料存在的主要問題為:(1)金屬氧化物還原溫度高；(2)可循環(huán)利用的氧空位量較少；(3)循環(huán)性能較差。因此，開發(fā)在較低溫度下能夠給出較多的可利用的氧空位，并且高溫條件下相對穩(wěn)定的金屬氧化物活性材料就是亟待解決的問題。
[0013]尖晶石性鐵酸鹽材料能夠在相對較低的還原溫度1200°C -1400°C下放出大量的氧氣，同時具有優(yōu)異的還原CO2的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明旨在提供惰性耐高溫氧化物載體(Si02、Al203、Zr02、Ti02或YSZ等)負(fù)載的尖晶石類化合物A1IB^O4 (O ≤ Y ≤1,0 ≤ δ≤1I)在兩步熱化學(xué)循環(huán)分解CO2中的應(yīng)用，以尖晶石類化合物做為活性材料，通過兩步熱化學(xué)循環(huán)分解CO2，制備CO的方法。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供尖晶石類化合物AhB^OJO≤Y ≤1,0≤ δ≤ 1)分解CO2反應(yīng)的最優(yōu)化條件參數(shù)。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下方面:
[0017]一種負(fù)載型尖晶石類化合物，
[0018]以惰性耐高溫氧化物Si02、Al203、Zr02 TiO2或YSZ為載體，負(fù)載的尖晶石類化合物做為活性材料，所述活性材料的化學(xué)式為AnB2IO4 (O ≤ Y < 1,0≤δ≤1)，其中A為+2價堿土金屬離子、+4價稀土金屬離子、+2或+4價過渡金屬離子中的一種或者兩種以上；B為+3價稀土金屬離子或+6價過渡金屬離子中的一種或者兩種以上。
[0019]活性材料的負(fù)載量為負(fù)載型尖晶石類化合物的20_50wt%。
[0020]為提高反應(yīng)速率，可以選擇Pt、Pd、Rh、Ru、Ir以及NiO，MoO3, Co2O3等過渡金屬氧化物中一種或者兩種以上作為助催化劑負(fù)載于尖晶石活性材料上，助催化劑的負(fù)載量為尖晶石類活性材料的0-20wt% ；
[0021]其中A為如Mg、Sr、Ba、N1、Co、Mn、Cu、Zn、Ce、Zr中的一種或者兩種以上；B為La、B1、Fe、Y、Cr、Mo中一種或者兩種以上。
[0022]所述負(fù)載型尖晶石類化合物的制備方法:所述負(fù)載型尖晶石類化合物負(fù)載的方式可以選擇為:直接機械混合法、化學(xué)沉淀法、表面活性劑模板法或溶膠-凝膠自蔓延燃燒法。
[0023]選擇機械混合法:按照所需比例稱取活性材料和氧化物載體，在碾缽中充分混合，在馬弗爐中500-900°C焙燒3-10h ；[0024]選擇化學(xué)沉淀法:按照所需比例稱取氧化物載體，懸浮于除氧的去離子水中，通l-4h的氮氣之后，按比例將A (NO3) x、B (NO3) y溶解于該懸浮液中，加入NaOH溶液或濃氨水，NaOH溶液的濃度為l-3mol/L，調(diào)節(jié)溶液的pH值至8.5，將溶液加熱到60_80°C，同時通入空氣，然后離心干燥，500-900°C焙燒3-10h ；
[0025]選擇表面活性劑模板法:按照所需比例稱取氧化物載體的金屬鹽、A (NO3) x、B (NO3)y，加入NaOH，氨水，尿素等沉淀劑，再加入表面活性劑，表面活性劑一般選擇:十六烷基三甲基溴化銨，AOT等，其中表面活性劑與金屬離子的比例為O: 1-5: I。將溶液離心，干燥，500-900 °C 焙燒 3-10h ；
[0026]選擇溶膠-凝膠自蔓延燃燒法:按照所需比例稱取惰性氧化物載體的金屬鹽、A (NO3) x、B (NO3)y，根據(jù)金屬離子的摩爾數(shù)計算出燃料的用量，燃料通常選擇為甘氨酸、尿素、檸檬酸等，燃料與金屬離子的摩爾比例為1: 1-4: 1，加入去離子水中溶解，將該溶液置于預(yù)先預(yù)熱到500-850°C的馬弗爐內(nèi)引燃并使之充分燃燒，之后在500-900°C焙燒3_10h。
[0027]可選擇Pt、Pd、Rh、Ru、Ir中一種或者兩種以上作為助催化劑負(fù)載于尖晶石活性材料上，負(fù)載方法有浸潰法和燃燒法；具體為:
[0028]a):浸潰法稱取一定量的負(fù)載型的尖晶石類活性材料，加入去離子水中，強烈攪拌，形成懸浮液，按照所述比例(一般助催化劑為活性材料的0-20wt%)稱取一定量的助催化劑的金屬鹽(通常是硝酸鹽或者氯酸鹽)，溶解于懸浮液中。將該懸浮液于70-100°C水浴中蒸干，120°C下干燥，300-800°C焙燒2_5h。
[0029]b):燃燒法按照所需比例稱取一定量的惰性載體的金屬鹽、尖晶石類化合物的金屬鹽、助催化劑的金屬鹽，根據(jù)金屬鹽的含量計算并稱取燃燒劑(通常為尿素、甘氨酸或檸檬酸)，加入去離子水中溶解，將該溶液置于預(yù)先加熱到500-850°C的馬弗爐內(nèi)引燃并使之充分燃燒，之后在500-900°`C焙燒3-10h。
[0030]所述負(fù)載型尖晶石類化合物的應(yīng)用，所述負(fù)載型尖晶石類化合物可用于兩步熱化學(xué)循環(huán)分解CO2,該反應(yīng)由以下兩步組成:
[0031]a:惰性載體負(fù)載的尖晶石AnB2^O4 (O ^ Y < 1,0 ^ δ ^ I)在高溫Ar氣氛中還原脫出氧氣，反應(yīng)溫度為1100-1400°C ；
[0032]b:含有大量氧空位的活性材料與CO2反應(yīng)生成CO，反應(yīng)溫度為800-1200°C。
[0033]反應(yīng)是在固定床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，所述固定床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為:包括一剛玉管，剛玉管內(nèi)設(shè)有一上端開口、底部帶孔的剛玉坩堝，剛玉坩堝下方設(shè)有一支撐剛玉管，剛玉坩堝通過其下方的支撐剛玉管于剛玉管內(nèi)定位，剛玉坩堝內(nèi)先填充一定量的石英棉，再將活性材料填裝于剛玉坩堝內(nèi)的石英棉上。
[0034]本發(fā)明與公知技術(shù)相比，具有以下特點:
[0035]1.本發(fā)明首次以惰性載體負(fù)載的尖晶石AnB2IO4 (O ^ Y < 1,0 ^ δ ^ I)做為活性材料，通過兩步熱化學(xué)循環(huán)法分解co2。
[0036]2.本發(fā)明提供的活性材料可以在較低還原溫度下(1200-1400°C)給出較大量的氧氣。
[0037]3.本發(fā)明提供的惰性載體負(fù)載的尖晶石^2_化(0 ^ Y < 1,0^ δ ^ 1)，可以利用太陽能聚集產(chǎn)生的高溫?zé)崃孔鰹槟芰縼碓?，以CO2作為反應(yīng)原料，產(chǎn)生CO，無其他任何副產(chǎn)物。反應(yīng)可持續(xù)并清潔無污染?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0038]圖1為CoFe204/Si02產(chǎn)氧曲線譜圖；
[0039]圖2為CoFe204/Si02產(chǎn)一氧化碳曲線譜圖；
[0040]圖3為固定床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。1、剛玉管；2、支撐剛玉管；3、封口卡套；4、剛玉坩堝；5、活性材料；6、石英棉。
[0041]圖4 為部分尖晶石活性材料的 XRD 圖；A: NiFe204/Si02; B: Ni0.5Zn0.5Fe204; C: Ni0.5Cu05Fe204;D:Ni0 5Mg0.5Fe204;EiNiFe1 9Y0 !O4;FINiFe1 9La0 ;G:Pd-CoFe204/Si02;H:Pt-CoFe2O4/SiO2 ；
[0042]圖5 為部分尖晶石活性材料的 Raman 圖；A:CuFe2O4;B = MgFe2O4;C:NiQ.5CuQ.5Fe204;D:Ni0.5Mg0.5Fe204; E:Ni。.5Sr0.5Fe204; F:Ni。.5Zn。.5Fe204; G:NiFe1.9Bi。.A; H:NiFe1.9La。.; 1:NiFe
Y o1.91。.lw4°
【具體實施方式】
[0043]下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0044]下述反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行，所述固定床反應(yīng)器包括一剛玉管，剛玉管內(nèi)設(shè)有一上端開口、底部帶孔的剛玉坩堝，剛玉坩堝下方設(shè)有一支撐剛玉管，剛玉坩堝通過其下方的支撐剛玉管于剛玉管內(nèi)定位，剛玉坩堝內(nèi)先填充一定量的石英棉，再將活性材料填裝于剛玉坩堝內(nèi)的石英棉上。
[0045]應(yīng)用時，取0.1g活性材料置于剛玉坩堝內(nèi)，用石英棉支撐，反應(yīng)器材質(zhì)同樣也為剛玉管，反應(yīng)管(剛玉管)內(nèi)徑為14mm，反應(yīng)產(chǎn)物直接用氣相色譜法在線分析。
[0046]實施例1
[0047]溶膠-凝膠自蔓延燃燒法制備NiFe2CVSiO2:稱取2.91g硝酸鈷Ni (NO3)2.6H2O(IOmmol)、8.08g Fe (NO3) 3.9H20(20mmol)、9.46g 梓樣酸(45mmol)溶解于50ml去離子水中，并加入19.1mL娃溶膠(30%),室溫下攪拌30min后,置于80°C的水浴鍋內(nèi)攪拌直至蒸干，放于120°C烘箱內(nèi)干燥直至形成干凝膠。然后，將所得干凝膠置于600°C的馬弗爐中引燃并使其充分燃燒，將所得產(chǎn)物700°C下焙燒4h，制得負(fù)載量為25%的NiFe2O4/SiO2樣品。
[0048]實施例2
[0049]a:溶膠-凝膠自蔓延燃燒法制備燃燒法制備Ni。.5Cu0.5Fe204:稱取2.91g硝酸鈷 Ni(NO3)2.6H20 (IOmmol)、2.42g 硝酸銅 Cu (NO3) 2.3H20 (IOmmol)、16.16gFe (NO3)3 * 9H20(40mmol) > 12.60g檸檬酸(60mmol)溶解于60ml去離子水中，室溫下攪拌30min后，置于90°C的油浴鍋內(nèi)攪拌直至蒸干，置于120°C烘箱內(nèi)干燥直至形成干凝膠。然后，將所得干凝膠置于700 °C的馬弗爐中引燃并使其充分燃燒，將所得產(chǎn)物800 V下焙燒3h Ii^Nia5Cua5Fe2O4t5
[0050]b:機械混合負(fù)載:稱取一定質(zhì)量的惰性耐高溫氧化物載體SiO2和尖晶石材料Nia5Cua5Fe2O4，使Nia5Cua5Fe2O4的負(fù)載量為30%，混合均勻后球磨8h，在900°C焙燒IOhU得 30wt%Ni0.5Cu0.5Fe204/Si02。[0051]實施例3
[0052]稱取0.400g 25wt%NiFe204/Si02樣品，置于反應(yīng)管內(nèi)，脫氧的溫度選擇1400°C，恒溫處理一段時間之后降溫，通入CO2，反應(yīng)溫度選擇1100-1200°c，反應(yīng)2h結(jié)束。O2產(chǎn)量和CO產(chǎn)量列于表1。
[0053]實施例4
[0054]同實施例3，只是樣品為 0.333g 30wt%NiQ.5CuQ.5Fe204/Si02。
[0055]實施例5
[0056]同實施例3，只是樣品為 0.333g 30wt%NiQ.5SrQ.5Fe204/Si02。
[0057]實施例6
[0058]同實施例3，只是樣品為 0.333g 30wt%Co0.8Ce0.^204Λ?02。
[0059]實施例7
[0060]同實施例3，只是樣品為 0.333g 30wt%CoFeL9Y0.A/SiC^。
[0061]實施例8
[0062]同實施例3，只是樣品為0.333g Pd/CoFe204/Si02,其中，Pd的負(fù)載量為2.0wt%,，CoFe2O4 的含量為 29.4%。
`[0063]按照以上實施例所述的處理條件，得到的02、C0的量詳細(xì)列于表1。
[0064]表1尖晶石活性材料的02/C0產(chǎn)量
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載型尖晶石類化合物，其特征在于: 以惰性耐高溫氧化物Si02、A1203、ZrO2, TiO2或YSZ為載體，負(fù)載的尖晶石類化合物作為活性材料，所述活性材料的化學(xué)式為AnB2^O4 (O ^ Y < 1,0 ^ δ≤1)，其中A為+2價堿土金屬離子、+4價稀土金屬離子、+2或+4價過渡金屬離子中的一種或者兩種以上；Β為+3價稀土金屬離子或+6價過渡金屬離子中的一種或者兩種以上，活性材料于負(fù)載型尖晶石類化合物中的負(fù)載量為20-50wt%。
2.按照權(quán)利要求1所述負(fù)載型尖晶石類化合物，其特征在于:為提高反應(yīng)速率，可以選擇？1?(1、他、11'、1?11、祖0^003、&)203中一種或者兩種以上作為助催化劑負(fù)載于活性材料上，助催化劑的負(fù)載量為活性材料的0-20.0wt%。
3.按照權(quán)利要求1或2所述負(fù)載型尖晶石類化合物，其特征在于: 其中A為Mg、Sr、Ba、N1、Co、Mn、Cu、Zn、Ce、Zr離子中一種或者兩種以上；B為La、B1、Fe、Y、Cr、Mo離子中一種或者兩種以上。
4.一種權(quán)利要求1-3任一所述負(fù)載型尖晶石類化合物的制備方法，其特征在于:所述負(fù)載型尖晶石類化合物負(fù)載的方法可以選擇為:直接機械混合研磨法、共沉淀法、表面活性劑模板法或溶膠-凝膠自蔓延燃燒法； 選擇機械混合法:按照所需比例稱取活性材料和氧化物載體，用研缽或球磨機充分研磨，在馬弗爐中500-900°C下焙燒3-10h ； 選擇化學(xué)沉淀法:按照所需比例稱取氧化物載體，懸浮于除氧的去離子水中，通l_4h的氮氣之后，按比例將A (NO3) x、B (NO3) y溶解于該懸浮液中，X=2或4，Y=3或6，加入濃度為l-3mol/L的NaOH溶液或濃氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH值至8_10 ;然后將溶液加熱到60_80°C，同時通入空氣，離心干燥，500-900° C下焙燒3-10h ； 選擇表面活性劑模板法:按照所需比例稱取氧化物載體的金屬鹽、A(N03)x、B(NO3)y，加入NaOH、氨水、尿素等沉淀劑，再加入表面活性劑，表面活性劑一般選擇:十六烷基三甲基溴化銨，或AOT ;其中表面活性劑與金屬離子的摩爾比為O: 1-5: 1，將溶液離心，干燥，500-900 °C 焙燒 3-10h ； 選擇溶膠-凝膠自蔓延燃燒法:按照所需比例稱取惰性氧化物載體的金屬鹽或溶膠、A(NO3)x, B(NO3)y，根據(jù)金屬離子的摩爾數(shù)計算出燃料的用量，燃料通常選擇為:檸檬酸、甘氨酸或尿素，燃料與金屬離子的摩爾比例為1: 1-4: 1，加入去離子水中溶解，將溶液在70-100°C的溫度下蒸發(fā)制成凝膠，然后在100-200°C的范圍內(nèi)干燥成干凝膠，將干凝膠置于預(yù)先加熱到500-850°C的馬弗爐內(nèi)引燃并使其充分燃燒，之后在500-900°C焙燒3_10h。
5.按照權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:可選擇Pt、Pd、Rh、Ir、Ru中一種或者兩種以上作為助催化劑負(fù)載于尖晶石活性材料上，負(fù)載方法有浸潰法和溶膠-凝膠自蔓延燃燒法，具體為: a):浸潰法稱取負(fù)載型尖晶石類活性材料，加入去離子水中，強烈攪拌，形成懸浮液，按照所需比例稱取助催化劑的硝酸鹽或者氯酸鹽，溶解于懸浮液中；將該懸浮液于70-100°C水浴中蒸干，干燥，500-900°C焙燒3-10h ； b):溶膠-凝膠自蔓延燃燒法按照所需比例稱取載體的金屬鹽、制備尖晶石類化合物所需的金屬鹽、助催化劑的金屬鹽，根據(jù)金屬鹽的含量計算并稱取燃燒劑，燃燒劑為檸檬酸、尿素或者甘氨酸，加入去離子水中溶解，將該溶液置于預(yù)先加熱到500-850°C的馬弗爐內(nèi)引燃并使其充分燃燒，之后在500-900°C焙燒3-10h。
6.一種權(quán)利要求1所述負(fù)載型尖晶石類化合物的應(yīng)用，其特征在于:所述負(fù)載型尖晶石類化合物可用于兩步熱化學(xué)循環(huán)分解CO2,該反應(yīng)由以下兩步組成: a:惰性載體負(fù)載的尖晶石高溫下，在Ar氣氛中被還原放出氧氣，反應(yīng)溫度為I100-1400°C ； b:含有大量氧空位的活性材料與CO2反應(yīng)生成CO，反應(yīng)溫度為800-1200°C。
7.按照權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于: 反應(yīng)是在固定床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的， 所述固定床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)為:包括一剛玉管，剛玉管內(nèi)設(shè)有一上端開口、底部帶孔的剛玉坩堝，剛玉坩堝下方設(shè)有一支撐剛玉管； 剛玉坩堝通過其下方的支撐剛玉管于剛玉管內(nèi)定位，剛玉坩堝內(nèi)先填充石英棉，然后再填充活性材料。`
【文檔編號】C01B13/02GK103861597SQ201210552290
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】李 燦, 童金輝, 蔣宗軒, 蔣青青, 陳真盤 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所