[发明专利]一种利用石墨烯基催化剂热还原CO2合成CO的方法

摘要

本发明公开了一种利用石墨烯基催化剂热还原CO₂合成CO的方法，其发明内容包括：制备石墨烯基催化剂，建立热催化还原CO₂合成CO的实验方法和热催化效率的评价方法。本发明具有以下特点：该催化剂是先以鳞片状石墨为前驱体，参照Hummers的方法制备氧化石墨烯，然后制备出各种氧化物，最后通过化学剥脱法制备出氧化物复合石墨烯催化剂。该催化剂稳定性好，分散性强且其热还原CO₂合成CO的催化效率远高于纯氧化物和石墨烯；该方法是在低温条件下(无光照)的密闭玻璃反应器中进行的，具有设备要求低、操作简单、无需光照、易应用等优点。本发明将为制备新型高效率热催化剂及在治理环境和新能源领域的应用开辟新的方向。

主权项

1.一种利用石墨烯基催化剂热还原CO₂合成CO的方法，其特征在于：包括制备石墨烯基催化剂，先以鳞片状石墨为前驱体，参照Hummers的方法制备氧化石墨烯，然后制备出各种氧化物，最后按质量比1∶9～1∶1将氧化物和氧化石墨烯置于500ml烧杯中，加入280ml无水乙醇，常温超声1h，之后加入2ml的浓度为8mol/L的NaOH溶液，继续超声5h，温度保持为75℃；超声结束后静置24h，将上层清液倒掉，用乙醇清洗5遍，在50℃下干燥，制得氧化物复合石墨烯催化剂；热催化还原CO₂合成CO是在低温条件下的280ml圆柱型玻璃反应器中进行的；首先称取100mg的催化剂，平铺于2.5×7.5cm的载玻片上；再将载玻片置于反应器中心；然后往反应器中通入CO₂气体，气体纯度为99.999％，流量为0.2L·min^‑1，时间为35min，用以排除反应器中的空气并使CO₂气体达到饱和，充气结束后向反应器内注入1.5ml去离子水并封口；最后 将整个反应体系固定在低温条件下的恒温干燥箱中，每隔4h抽取反应器中的0.4ml的气体，采用气相色谱仪测定产物CO的浓度，其中低温条件为50～90℃，氧化物为WO₃或ZnO。