[发明专利]一种化学环制氢的载氧体及其制备方法和应用

权利要求书

1. 一种用于化学环制氢的载氧体的制备方法，其特征在于：所述方法包括二氧化铈载体的制备、活性组分铁的负载，所述二氧化铈载体的制备包括二氧化铈前驱物焙烧过程，二氧化铈前驱物的焙烧在等离子体的气氛下于350^oC-400 ^oC进行；活性组分铁负载后包括干燥、焙烧过程，干燥前进行老化处理，其中，干燥为80^oC-120 ^oC下干燥6 h-24 h，焙烧为马弗炉焙烧或等离子体焙烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等离子体为介质阻挡放电等离子体、滑动弧放电等离子体或辉光放电等离子体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述等离子体为介质阻挡放电等离子体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等离子体气氛来源于氩气、氮气或氦气中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述等离子体气氛来源于氩气。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二氧化铈前驱物在等离子体气氛下的焙烧，具体过程如下：将二氧化铈载体前驱物置于介质阻挡放电反应管中，在25 mL/min-60mL/min的氩气气氛中，处理1-3 h，即可制得二氧化铈载体。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二氧化铈前驱物在等离子体气氛下的焙烧，具体过程如下：将二氧化铈载体前驱物置于介质阻挡放电反应管中，在35 mL/min-50mL/min的氩气气氛中，处理1-2 h，即可制得二氧化铈载体。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二氧化铈前驱物的制备采用共沉淀法、络合法或水热合成法。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二氧化铈前驱物的制备过程如下：将铈源溶解在乙醇水溶液中，搅拌均匀后加入十六烷基三甲基溴化铵，于150 -200 °C反应24h制得二氧化铈前驱物。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述活性组分铁的负载采用浸渍法，等体积浸渍或过体积浸渍，所述浸渍分一次或多次将所需的铁负载到二氧化铈载体上。

11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用的活性组分铁的负载过程如下，称取一定量的硝酸铁，配制浓度为0.2-2 mol/L的硝酸铁溶液，然后多步等体积浸渍二氧化铈载体。

12.一种采用权利要求1至11任一方法制备的用于化学环制氢的载氧体，其特征在于：所述载氧体以二氧化铈为载体，三氧化二铁为活性组分，活性组分的含量为15%-75%。

13. 一种采用权利要求1至11任一方法制备的用于化学环制氢的载氧体，其特征在于：活性组分的含量为20 %-60 %。

14.一种化学制氢方法，其特征在于：采用权利要求12或13所述的载氧体，反应条件为：

（1）燃料反应器：反应温度为500 ^oC-1000 ^oC，反应压力为0.1 MPa-1.0 Mpa，原料气空速为100 h^-1-1000 h^-1；

（2）蒸汽反应器：反应温度为500 ^oC-1000 ^oC，反应压力为0.1 MPa-1.0 Mpa，原料气空速为50 h^-1-1000 h^-1；

（3）空气反应器：反应温度为500 ^oC-1000 ^oC，反应压力为0.1 MPa-1.0 Mpa，气体空速为100 h^-1-1000 h^-1。