[发明专利]一种支链烷烃重整光热催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种支链烷烃重整光热催化剂，其特征在于：采用浸渍法将Rh NPs负载于TiO₂载体上，然后将经过煅烧获得的Rh/TiO₂在不同温度下用氢气还原，制得缺陷态Rh/TiO₂，制备得到所述催化剂。

2.如权利要求1所述的一种支链烷烃重整光热催化剂的制备方法，其特征在于：具体制备步骤包括：

（1）TiO₂载体的制备

用钛酸异丙酯的水解反应制备TiO₂载体：首先量取去离子水置于烧杯中，在冰水浴中不断搅拌滴入钛酸异丙酯，继续搅拌，然后将所得悬浮液进行离心分离得白色固体，用去离子水清洗5次后放在80 ℃真空干燥烘箱中干燥12 h，研磨成粉末放在马弗炉中高温煅烧30min；

（2）Rh/TiO₂催化剂的制备

称取上述步骤（1）制备的TiO₂样品加入烧杯中，再加入铑金属盐溶液和去离子水，磁力搅拌12 h后将烧杯放在60 ℃水浴锅中边搅拌边蒸干，待烧杯中水完全蒸干，将烧杯连带样品放在60 ℃的真空干燥烘箱中干燥12 h；然后将完全干燥的样品刮下，研磨成粉末，放在马弗炉中指定温度煅烧6 h；

（3）缺陷态Rh/TiO₂催化剂的制备

取上述步骤（2）中制备的Rh/TiO₂样品置于管式炉内部在氢气气氛下升温至指定温度还原2 h；制备得到所述催化剂。

3.根据权利要求1所述的一种支链烷烃重整光热催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）钛酸异丙酯与去离子水体积比例为5:1~1:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述钛酸异丙酯与去离子水在冰水浴0℃以下搅拌30 min。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高温煅烧温度为350~550℃，升温速率1 ℃/min。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述Rh/TiO₂催化剂中Rh NPs的质量分数为0.5~5 wt%。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）煅烧温度为350~550 ℃，升温速率2 ℃/min。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述在氢气气氛下还原温度为350~550 ℃，升温速率10 ℃/min。

9.如权利要求1所述一种支链烷烃重整光热催化剂在光热催化甲烷二氧化碳重整制合成气上的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：具体步骤为：在定制的2×1.5×0.1cm的长方形石英三通反应器中装入0.2 g经过筛选目数为40~60目的所述支链烷烃重整光热催化剂，在2.0 mW/cm²的全波段氙灯辐照下，常压下通入摩尔比为1：1的支链烷烃气体；将光热催化的产物用气相色谱进行分析，通过保留时间和峰面积进行定性定量。