[发明专利]一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂，其特征在于，所述介孔光热催化剂为Ni-介孔TiO₂催化剂，介孔光热催化剂中Ni的质量百分比为2％～8％。

2.如权利要求1所述的一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂，其特征在于，所述介孔光热催化剂中TiO₂的孔径范围为4～9nm。

3.权利要求1或2所述的中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)配制浓度为0.01～0.2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵模板剂溶液；

2)向十六烷基三甲基溴化铵模板剂溶液中添加钛酸四正丁酯、冰醋酸，搅拌均匀，制得混合溶液A；将去离子水与异丙醇混合后，制得滴加液B；将滴加液B滴加至混合溶液A中，在密闭状态下搅拌反应直至产生乳白色凝胶，得到TiO₂凝胶；

3)将TiO₂凝胶老化处理至少48h后，经过干燥、焙烧处理，制得孔径可控的介孔TiO₂粉体；

4)配制质量分数为0.01％～1％的镍盐溶液，将步骤3)制得的介孔TiO₂粉体浸渍于镍盐溶液中，然后将浸渍处理后的产物经干燥、焙烧处理，制得中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂。

4.根据权利要求3所述的中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，是采用醇类溶液作为溶剂配制十六烷基三甲基溴化铵模板剂溶液。

5.根据权利要求3所述的中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将十六烷基三甲基溴化铵、钛酸四正丁酯、冰醋酸及醇类溶剂按照(0.1～2)g：(1～15)g：(0.1～5)mL：(10～60)mL的用量比进行溶液配制；将去离子水和异丙醇按照(1～10)：4的体积比配制滴加液B；混合溶液A和滴加B的体积比为1:1～100:1。

6.如权利要求3所述的一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中，介孔TiO₂粉体与镍盐溶液按照1g：(5～100)mL的用量比进行混合。

7.如权利要求3所述的一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，干燥是在100℃下处理至少1h，焙烧是在温度为350～450℃的条件下，处理2～4h。

8.如权利要求3所述的一种中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4)中，干燥是在100℃下处理1～3h，焙烧是在450～600℃下处理4～6h。

9.权利要求1或2所述的中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂在光热协同催化反应中的应用，其特征在于，光热协同催化反应的温度为400～600℃。

10.权利要求1或2所述的中高温甲烷干重整的介孔光热催化剂在聚光式中高温太阳能甲烷干重整光热协同催化转化反应中的应用。