[发明专利]一种制备片状WO3

说明书

一种制备片状WOsubgt;3/subgt;的方法及其在电催化转化甲烷为乙醇中的应用，涉及甲烷电催化转化技术领域，首先将WClsubgt;6/subgt;缓慢加入到溶剂中，并剧烈搅拌；然后加入冰醋酸，超声混合后转入高压反应釜中进行水热反应，反应结束后产物经洗涤干燥，即可得到片状WOsubgt;3/subgt;。本发明制备的WOsubgt;3/subgt;催化剂表面含有大量氧空位(Wsupgt;6+/supgt;和Wsupgt;5+/supgt;共存)。其对CHsubgt;4/subgt;直接转化为乙醇具有极佳的电催化性能(乙醇选择性98.356％，产率65.3453mmol·gsupgt;‑1/supgt;·hsupgt;‑1/supgt;)。此外，该WOsubgt;3/subgt;催化剂制备方法简单、易重复且产量高，便于实现量化生产，利用其实现CHsubgt;4/subgt;电催化转化为乙醇的实验条件温和为CHsubgt;4/subgt;直接电催化转化催化剂的商业化生产奠定了基础。

技术领域

本发明涉及甲烷电催化转化技术领域，具体是涉及一种制备片状WO₃的方法及其在电催化转化甲烷为乙醇中的应用。

背景技术

甲烷(CH₄)是自然界中最简单的有机物质，它是天然气、沼气等的主要成分，在自然界分布广并且储存量大。然而，由于技术的不成熟，CH₄“燃烧”产生的CO₂占到了全球CO₂排放量的20～25％，而CH₄本身也是一种温室气体。科学家通过研究四亿年前甲烷与温室效应之间的关系，证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。此外，CH₄还参与地面臭氧形成，严重危害人体健康。为了解决环境问题以及能源合理利用的问题、实现可持续发展，将CH₄转化为价值更高的液相氧化产物一直备受关注。

然而，CH₄分子具有极高的C-H化学键能(440KJ/mol)，一般需要在高温高压的条件下才能发生裂解。CH₄电催化转化能够利用可再生电能激活CH₄ C-H键，在温和实验条件下，实现将其转化为高价值的液相氧化产物。