[发明专利]氧化钙基双金属复合材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧化钙基双金属复合材料，其特征在于，所述氧化钙基双金属复合材料包括吸附活性组分、催化活性组分以及助催化组分，其粒径为0.2mm～0.3mm，且具有介孔和大孔的多级孔结构；

其中，所述吸附活性组分为CaO，所述催化活性组分是金属铁氧化物，所述助催化组分是Co氧化物、Ni氧化物以及Mn氧化物中的任意一种或多种的组合；

所述吸附活性组分CaO与所述催化活性组分及所述助催化组分加和之间的质量比为1:0.05～0.3，所述催化活性组分Fe与所述助催化组分之间重量比为1:0.2～1。

2.一种制备如权利要求1所述的氧化钙基双金属复合材料的方法，包括如下步骤：

（1）将钙盐以及作为催化活性组分和助催化组分的金属盐依次加入至水溶液中，

充分溶解后，加入有机模板剂获得混合溶液，所述钙盐与所述有机模板剂之间的摩尔比为1:1~2；

（2）将步骤（1）中的混合溶液搅拌充分溶解后，水浴加热继续搅拌获得分散良

好的半透明溶胶；

（3）将步骤（2）中的半透明溶胶加热干燥后获得干凝胶；

（4）将步骤（3）中的干凝胶研磨破碎，转移至马弗炉煅烧后研磨、压片、破碎

获得粒径为0.2mm～0.3mm的复合材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，钙盐为氯化钙、硝酸钙或醋酸钙中的一种或两者混合；

所述金属盐包括Fe盐以及Co，Ni或Mn盐，盐形式为氯化盐、硝酸盐或醋酸盐中的一种或两者混合；

所述有机模板剂为柠檬酸、柠檬酸铵、草酸、草酸铵、十六烷基三甲基溴化铵、P123中的任意一种或几种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，水浴加热搅拌温度为80℃～100℃，加热时间4h～6h；

步骤（3）中，半透明溶胶的加热干燥温度为110℃～130℃，加热时间保持在12h～16h；

步骤（4）中，马弗炉煅烧温度为700℃～900℃，煅烧时间为4h～6h。

5.如权利要求1所述的氧化钙基双金属复合材料在高温二氧化碳吸附和原位催化转化中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：

（1）复合材料预处理：将氧化钙基双金属复合材料填充在固定床反应器中，在500℃～600℃条件以及氢气氛围中还原1h～2h；

（2）二氧化碳捕集：调节温度为指定吸附转化的温度，开始捕集烟道气内的二氧化碳，达到穿透时间；

（3）二氧化碳原位加氢转化：保持吸附温度不变，切换氢气气流，吸附的二氧化碳开始转化为合成气，同时复合材料中的吸附活性位点CaO再生。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于：其中，在同一固定床反应器中，二氧化碳吸附和转化在同一温度下进行；

步骤（2）和（3）之间通过调节烟道气流速和氢气流速和含量实现吸附和转化过程时间的匹配。