本发明涉及用于甲烷转化利用的催化剂，尤其涉及一种镍钴基光热催化剂、制备方法及应用。
背景技术：
1、甲烷转化利用主要目的是将甲烷转变成氢气等产物，主要方法有甲烷干重整法、甲烷裂解法和甲烷湿重整法等。其中甲烷干重整是利用甲烷与二氧化碳生成氢气和一氧化碳的反应，产物可以经过分离得到氢气或者直接作为费托反应的原料；甲烷裂解是一种热化学过程，指甲烷在高温下分解为氢气和固体碳；甲烷湿重整是指甲烷与水蒸气在一定条件下发生的化学反应，生成氢气和一氧化碳。以上三种甲烷转化利用方法都需要在较高温度(700℃-1100℃)下进行，在提供其需要的高温环境时不可避免地会消耗大量的化石能源，造成二次污染等问题，因此寻找更清洁的途径来驱动甲烷转化反应具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的技术目的在于提供了一种光热甲烷转化利用催化剂的制备方法，该催化剂以水滑石为前体，利用水滑石前体组成可调的特点，形成一种nico比例可调的合金光热催化剂，具体结构为nico合金纳米颗粒负载于无定型al2o3纳米片上；利用上述催化剂可以实现光热甲烷干重整和甲烷裂解反应；该催化剂利用光作为能量输入驱动甲烷转化利用反应，减小反应需要的能量输入。
2、为了实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：
3、一种镍钴基光热催化剂，nico合金纳米颗粒均匀负载于无定型al2o3纳米片上，其中金属元素ni、co、al的摩尔比为1:1:1～3:1:1。
4、进一步的，所述金属元素ni、co、al的摩尔比为2:1:1。
5、本发明的另一方面提供一种镍钴基光热催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6、步骤1：溶解镍盐、钴盐和铝盐，加入沉淀剂反应后洗涤、干燥、研磨得到nicoal水滑石前体；
7、步骤2：将步骤1中nicoal水滑石前体在氢氩氛围中反应后得到镍钴基光热催化剂。
8、进一步的，所述步骤1的反应温度为110～130℃，反应时间为12～24h。
9、进一步的，所述步骤1，所述镍盐的浓度为0.05～0.3mol·l-1；所述钴盐的浓度为0.05～0.1mol·l-1；所述铝盐浓度为0.05～0.1mol·l-1。
10、进一步的，所述步骤1，所述镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍任一种；钴盐为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴任一种；所述铝盐为硝酸铝、氯化铝或硫酸铝任一种。
11、进一步的，所述步骤1，所述沉淀剂为尿素或六亚甲基四胺，浓度为0.5～3mol·l-1。
12、进一步的，所述步骤2中，先升温至600～800℃还原，还原升温速率为2～5℃/min保持2h，再降温至室温。
13、进一步的，所述步骤2中氢氩气氛比例为氢：氩＝10％：90％。
14、本发明镍钴基光热催化剂在光热甲烷裂解反应中的应用，包括如下步骤：在透光热反应器中加入镍钴基光热催化剂，通入甲烷气体，使用氙灯光照射，采用气象色谱检测气体产物。
15、本发明镍钴基光热催化剂在甲烷干重整反应中的应用，包括如下步骤：在透光热反应器中加入镍钴基光热催化剂，通入甲烷/co2气体，使用氙灯光照射，采用气相色谱检测气体产物。
16、本发明具有如下有益效果：
17、本发明制备得到的nico合金催化剂在光热甲烷裂解和光热甲烷干重整反应上展现出优异的活性；相比于传统的热催化而言，本发明催化剂利用光作为能量输入驱动甲烷转化利用反应，减小反应需要的能量输入，因此本发明采用的光热甲烷转化利用反应不仅比现有技术体系更环保节能，且首次实现了光热甲烷裂解制备高附加值碳材料，碳纳米纤维直径约30nm，长度可达微米，本发明有望在工业上放大并做实际应用。
1.一种镍钴基光热催化剂，其特征在于，nico合金纳米颗粒均匀负载于无定型al2o3纳米片上，其中金属元素ni、co、al的摩尔比为1:1:1～3:1:1。
2.根据权利要求1所述一种镍钴基光热催化剂，其特征在于，所述金属元素ni、co、al的摩尔比优选为2:1:1。
3.一种制备如权利要求1所述镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1，反应的条件包括反应温度110～130℃，反应时间12～24h。
5.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1，所述镍盐的浓度为0.05～0.3mol·l-1；所述钴盐的浓度为；0.05～0.1mol·l-1；所述铝盐浓度为0.05～0.1mol·l-1。
6.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1，所述镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍任一种；钴盐为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴任一种；所述铝盐为硝酸铝、氯化铝或硫酸铝任一种。
7.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1，所述沉淀剂为尿素或六亚甲基四胺，浓度为0.5～3mol·l-1。
8.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2，反应的条件包括先升温至600～800℃还原，还原升温速率为2～5℃/min保持2h，再降温至室温。
9.根据权利要求3所述一种镍钴基光热催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氢氩气氛比例为氢：氩＝10％：90％。
10.一种如权利要求1或2任一所述镍钴基光热催化剂在光热甲烷裂解反应中的应用。
11.一种如权利要求1或2任一所述镍钴基光热催化剂在甲烷干重整反应中的应用。