[发明专利]一种用于光催化CH4

权利要求书

1.一种用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所述方法将负载到载体上的镍纳米簇运用在CH₄光催化转化中，负载型镍纳米簇为催化剂分散在溶剂中，通过光源照射催化CH₄与O₂反应，生成甲醇或甲酸，所述负载型镍纳米簇催化剂的镍纳米簇为具有多元环镍原子内核的Ni₄、 Ni₅、Ni₆纳米簇；

所述光源为：发出紫外光与可见光的光源；

所述溶剂为：水或有机液体；

所用压力为：0.1~5MPa；

所用反应温度为：25℃~100℃；

所用反应时间为：0.5h~24h；

所述Ni₄、 Ni₅、Ni₆纳米簇的制备方法如下：

将镍源与表面活性剂溶解于溶剂中，制备成溶液A；

在溶液A中添加硫醇，硫醇与镍的物质的量的比为5:1，并加入硼氢化钠溶液进行还原,硼氢化钠与镍的物质的量的比为15：2，还原生成Ni纳米簇；

真空旋转蒸发后用乙醇清洗，用乙腈、二氯甲烷萃取，用薄层层析分离Ni₄、 Ni₅、Ni₆纳米簇；用浸渍法把Ni纳米簇负载到载体上得到负载型Ni纳米簇催化剂；

所述镍源为：氯化镍、硝酸镍或乙酸镍中的一种或多种；

所述表面活性剂为：四辛基溴化铵、四丁基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种；

所述溶剂为：醇、醚、酮、芳烃或水中的一种或多种；

所述硫醇为：苯乙硫醇、2，4-二甲基苯硫酚、4-叔丁基苯硫酚、环己硫醇、苄硫醇中的一种或多种；

所述载体为：二氧化钛、二氧化铈、三氧化二铝或二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所述光源为：氙灯、汞灯或LED灯。

3.根据权利要求2所述的用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所述光源为：氙灯。

4.根据权利要求1所述的用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所述CH₄:O₂压力比为2:1。

5.根据权利要求1所述的用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所用反应时间为：2h。

6.根据权利要求1所述的用于光催化CH₄与O₂反应生成液体化学品的方法，其特征在于：所述温度为：25℃。