[发明专利]不同载体分散的钙钛矿进行太阳能热分解H2O和/或CO2的方法

权利要求书

1.惰性载体分散的钙钛矿类活性材料分解H₂O和/或CO₂的方法，其特征在于：以钙钛矿类化合物作为两步热化学循环分解反应的活性材料，将活性材料通过多孔性SiO₂载体分散，然后进行分解H₂O和/或CO₂反应，制备H₂和/或CO；其中分散物中活性材料的质量含量为10-30wt%。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述活性材料的化学式为ABO_3-δ，δ=0-1，其中A为稀土离子或者碱土离子中一种或者两种以上，B为过渡金属离子中一种或者两种以上。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：多孔SiO₂载体结构有很多种，其为SBA-15、MCM-41、MCF以及无序多孔结构中一种或者两种以上。

4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：采用多种方式将钙钛矿活性材料进行分散，例如：直接机械混合的方式将钙钛矿类化合物负载于SiO₂材料的表面；或，湿法浸渍法将钙钛矿类化合物限定于SiO₂材料的孔道结构内；或，原位生成多孔SiO₂载体将钙钛矿类化合物颗粒包裹在其中。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：

直接机械混合法：按照所需比例称取多孔性SiO₂载体以及钙钛矿化合物，混合球磨6-10h，800℃烧5h。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：

湿法浸渍：称取SBA-15载体分散在乙醇溶液中，搅拌形成悬浮液，按照1-10wt%的钙钛矿负载量，称取钙钛矿类化合物中金属的相应的可溶性金属盐，溶解于上述悬浮液中，60℃真空干燥；

同样的步骤重复1-3次，直到负载量为10-30wt%,最后将其置于功率为400W、频率为2.5GHZ的微波处理10min,干燥之后600℃烧5h。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：

原位包裹法：首先将微乳法合成的钙钛矿材料分散在一混合溶液内，该溶液内含有0.117wt%的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、0.117wt%的氨水(25wt%)、33.94wt%乙醇以及62.63wt%的水，超声分散均匀后，边搅拌边逐滴加入TEOS，搅拌老化，60℃真空干燥，800℃焙烧5h。

8.按照权利要求7所述的微乳合成方法，其特征在于：

正庚烷、正己醇、曲拉通以及相应的可溶性金属盐水溶液按照17：7：7：2的体积比形成微乳液1，同样比例的正庚烷、正己醇、曲拉通以及氨水形成微乳液2，将微乳液2缓慢加入微乳液1中，搅拌，老化72h，洗涤，真空干燥，并于600℃焙烧5h，得到小粒径的钙钛矿类化合物。

9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于：所述活性材料可用于两步热化学循环分解H₂O和/或CO₂反应，该反应由以下两步组成：

a:活性材料首先在高温Ar气氛中还原脱出氧气，反应温度为1100-1300℃，得到含有大量氧空位的活性材料；

b:含有大量氧空位的活性材料与H₂O和/或CO₂反应生成H₂和/或CO，反应温度为800-1100℃。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：反应是在固定床反应器内进行的，所述固定床反应器的结构为：包括一刚玉管，刚玉管内设有一上端开口、底部带孔的刚玉坩埚，刚玉坩埚下方设有一支撑刚玉管，刚玉坩埚通过其下方的支撑刚玉管于刚玉管内定位，刚玉坩埚的内部底端孔的上方设有石英棉，于石英棉上刚玉坩埚内装填有活性材料。