[发明专利]一种镍基负载型催化剂及利用其等离子体催化CO2

权利要求书

1.一种镍基负载型催化剂在等离子体催化CO₂加氢制甲醇中的应用，其特征在于：所述镍基负载型催化剂包括第一活性组分、载体；

所述第一活性组分为NiOx，其中：NiOx中的x为0.1＜x＜1；

所述载体为TiOx，其中：TiOx中的x为0＜x≤2。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述镍基负载型催化剂包括第二活性组分；

所述第二活性组分为铜、锌、镓、铟、铂、金、铱、钠、钾、镁、钙、钡、镧和铈中的至少一种；

所述第一活性组分与第二活性组分的摩尔比值为1-10。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述第二活性组分为铜、锌、镓和铟中的至少一种。

4.一种镍基负载型催化剂的制备方法，所述镍基负载型催化剂为权利要求1~3中任一项所述应用涉及的镍基负载型催化剂，其特征在于：所述制备方法为：

将焙烧后载体与过量第一活性组分溶液混合，在30-85℃下以每分钟30-60滴的速度滴入尿素、氨水或碳酸钠溶液并搅拌，分离，得到沉淀，先真空冷冻干燥、再烘箱过夜烘干、然后机械成型并于等离子体气氛中350-400℃焙烧0.5-3h，得到镍基负载型催化剂；

或者，将焙烧后载体与过量第一活性组分和第二活性组分的混合液混合，在30-85℃下以每分钟30-60滴的速度滴入尿素、氨水或碳酸钠溶液并搅拌，分离，得到沉淀，先真空冷冻干燥、再烘箱过夜烘干、然后机械成型并于等离子体气氛中350-400℃焙烧0.5-3h，得到镍基负载型催化剂；

所述等离子体气氛为空气、N₂、Ar、He中的至少一种与H₂的混合气。

5.根据权利要求4所述的镍基负载型催化剂的制备方法，其特征在于：所述等离子体气氛为He和H₂的混合气。

6.一种镍基负载型催化剂与等离子体催化CO₂加氢制甲醇方法，其特征在于：采用低温等离子体和镍基负载型催化剂协同作用，活化二氧化碳和氢气选择性生成甲醇；所述镍基负载型催化剂为权利要求1~3中任一项所述应用涉及的镍基负载型催化剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：反应器包括玻璃圆柱筒体，在玻璃圆柱筒体的轴上设有不锈钢棒作为中心电极，所述不锈钢棒与玻璃圆柱筒体侧面的内壁之间为低温等离子体区，所述玻璃圆柱筒体侧面的外壁上设有夹套，所述夹套内通有循环电解质溶液作为接地电极和冷凝液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述镍基负载型催化剂填充于低温等离子体区。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述循环电解质溶液将反应温度控制至25-100℃；

所述电解质溶液为氯化钠溶液或水；

所述二氧化碳和氢气的摩尔比值为0.2-1；

所述二氧化碳和氢气在等离子体放电区的停留时间为0.1-50s。