[发明专利]光–热协同催化技术及其在一氧化碳催化偶联上的应用

权利要求书

1.一种通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于：在热催化作用的同时，结合光催化作用使一氧化碳发生偶联反应，所述的热催化作用是通过热催化反应装置实现的，所述的热催化反应装置是由管式反应器、催化剂颗粒和加热系统组成，所述的光催化作用是通过外加光源实现的，催化剂颗粒置于所述管式反应器内，加热系统和外加光源置于管式反应器周围，所述外加光源为太阳光或人工光源；光热协同催化偶联一氧化碳的具体方法为将含有一氧化碳的原料气体流过所述的管式反应器，在一定反应条件下催化偶联成目标产品。

2.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的催化剂颗粒可以为钯负载二氧化钛催化剂Pd/TiO₂，钯负载氧化锌催化剂Pd/ZnO，钯负载二氧化钛/氧化铝催化剂Pd/TiO₂/Al₂O₃，钯负载氧化锌/氧化铝催化剂Pd/ZnO/Al₂O₃等。

3.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的人工光源为紫外杀菌灯或氙灯，光照波长为200~1200nm。

4.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的加热系统可以是加热带，油浴，水浴，加热炉等。

5.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的原料气体为一氧化碳、亚硝酸酯和氮气的混合气，气组成以摩尔百分率计，控制为一氧化碳–5~17%，亚硝酸酯–5.5~15%，其余为氮气。

6.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的反应条件为，反应温度20~140oC，压力0.1~0.5MPa，流量10~50SCCM。

7.根据权利要求1所述的通过光热协同作用催化偶联一氧化碳的方法，其特征在于所述的目标产品为草酸二甲酯，草酸二乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯中的一种或几种。