[发明专利]一种利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法

权利要求书

1.一种利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，光热催化剂直接利用太阳光中的紫外光、可见光及红外部分实现催化剂活化，进而诱发光热-费托合成反应；所述光热催化剂为含Fe氧化物,其合成包括如下步骤：

(1)将Fe的硝酸盐、硫酸盐或氯化物其中之一放入管式炉中，在Ar气氛中400-800℃烧制2h获得含Fe氧化物；

(2)将含Fe氧化物负载碱金属阳离子：取一定质量的含Fe氧化物用去离子水超声分散，再加入含碱金属阳离子的溶液，使碱金属阳离子占含Fe氧化物质量分数的0-2％，将上述悬浊液置于搅拌台上搅拌、干燥，然后研磨，得到光热催化剂。

2.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述光热-费托合成，是指不需要消耗电能和其它能源供热，在会聚太阳光照射下，光热催化剂依靠自身光热效应诱导费托合成反应的发生。

3.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述低压下低甲烷选择性的费托合成方法，是指无需加压设备、加压条件，在常压或负压条件下，光热催化剂将CO和H₂催化转化为有机化合物，并且可使产物中CH₄含量低于低碳烷、烯烃。

4.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述光热催化剂为含Fe氧化物，主要成分为Fe₂O₃、Fe₃O₄或者这两者的混合物。

5.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述步骤(2)将含Fe氧化物负载碱金属阳离子，加入含碱金属阳离子的溶液为含Na或K的硝酸盐、硫酸盐或氯化物溶液的其中一种。

6.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述光热催化剂直接利用太阳光中的紫外光、可见光及红外部分实现催化剂活化，具体包括如下步骤：

(1)将光热催化剂置于反应系统内，对反应系统抽真空；

(2)将CO气体通入反应系统，光照30min，光照结束后对系统抽真空；

(3)将空气通入反应系统，控制光照时间为0-50min，光照结束后对系统抽真空。

7.根据权利要求1所述利用光热-费托合成实现低压下低甲烷选择性的费托合成方法，其特征在于，所述光热-费托合成反应，通过调控反应气氛，即H₂与CO的比例为1.0-4.0:1，可以调控产物中CH₄的含量，并且保持光热催化剂活性和选择性的稳定。