[发明专利]一种钴铁基光催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种钴铁基光催化剂在光驱动二氧化碳加氢反应中的应用，其特征在于，所述钴铁基光催化剂为：FeO_x-CoO_x负载于无定型Al₂O₃纳米片上，或CoFe合金负载于无定型Al₂O₃纳米片上；

所述应用的方法具体包括以下步骤：在密闭反应釜中加入钴铁基光催化剂，通入气体CO₂，H₂和Ar进行紫外可见光光照，监测产物。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述钴铁基光催化剂的制备包括以下步骤：

1）将钴盐、铁盐和铝盐溶解于去离子水中，加入沉淀剂，充分溶解后，在50~120°C条件下晶化回流12~36 h，得到粗产物；

2）将步骤1）得到的粗产物洗涤、干燥、研磨后，即得到CoFeAl三元水滑石材料；

3）将步骤2）得到的CoFeAl三元水滑石材料在氢氩混合气中升温到300-700 °C，保持2~5 h进行还原，之后在惰性保护气气氛中降至室温，即得到钴铁基光催化剂。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钴盐的浓度为0.005~0.1 mol·L^-1；所述铁盐的浓度为0.002~0.05 mol·L^-1；所述铝盐浓度为0.002~0.05 mol·L^-1。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钴盐为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴；所述铁盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁；所述铝盐为硝酸铝、氯化铝或硫酸铝。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述沉淀剂为尿素，溶解后浓度为0.05~0.8 mol·L^-1。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤3）中升温的速率为2~5 °C·min^-1。

7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述惰性保护气为氮气。

8.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述还原温度为650 °C。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述气体的体积分数比例为CO₂/H₂/Ar=15/60/25，通入气体至密闭反应釜压力为0.18 MPa。

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述钴铁基光催化剂在50mL反应釜中的加入量为100 mg。

11.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述密闭反应釜为顶部可透光的密闭反应釜。