[发明专利]一种铝钴复合催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铝钴复合催化剂在光热催化CO₂甲烷化反应中的应用，其特征在于，所述催化剂以化学式Co/Al₂O₃来表示，催化剂载体为Al₂O₃，Co元素以零价钴形式均匀分散在所述催化剂载体上，所述Co元素在所述催化剂载体上的负载量为5-50wt%，所述铝钴复合催化剂中部分Co与Al₂O₃之间形成Co-Al尖晶石结构增强Co-Al相互作用；

所述铝钴复合催化剂由包括下述步骤的方法制备得到：

（1）采用钴盐、氧化铝、甲醇和2-甲基咪唑，配制得到分散性均匀的氧化铝与钴基金属有机框架的前驱体混合液：

（2）步骤（1）所述前驱体混合液经搅拌陈化、过滤、烘干后，得到氧化铝与钴基金属有机框架的前驱体Al₂O₃@ZIF-67；

（3）步骤（2）所述前驱体Al₂O₃@ZIF-67经空气焙烧、还原焙烧后，得到所述铝钴复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述铝钴复合催化剂的比表面积为75-150m²/g；

和/或，所述铝钴复合催化剂的孔容为0.6-0.9 cm³/g；

和/或，所述铝钴复合催化剂的平均孔径为15-30nm；

和/或，所述铝钴复合催化剂的平均粒径为800-2500nm。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述的钴盐选自硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的至少一种；

和/或，所述氧化铝为纳米氧化铝；

和/或，所述氧化铝的用量为所述钴盐用量的1-35wt%；

和/或，所述钴盐与2-甲基咪唑的质量比为0.5-1.2:1；

和/或，所述甲醇与钴盐的体积质量比（mL/g）为（8-20）:1；

和/或，所述分散性均匀通过超声、搅拌任一种或至少两种组合的方式得到。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氧化铝的晶型为γ-Al₂O₃。

5.根据权利要求1或3所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌陈化的时间为2-24小时；

和/或，所述烘干温度为60-100^oC，所述烘干时间为1-24小时。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤（3）中，所述空气焙烧的温度为250-600 ^oC，所述空气焙烧的时间为2-10小时；

所述还原焙烧的温度为300-600 ^oC，所述还原焙烧的时间为2-10小时。

7.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述铝钴复合催化剂吸收可见光、红外光和紫外光中的至少一种的光能，将吸收的光能转化为热能，进而催化CO₂甲烷化。