本发明属于化学链制氢，尤其涉及一种用于光热化学链的高熵氧化物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、化学链制氢技术是一种新型零碳排放的制氢技术，若采用生物质基燃料为原料，甚至可实现制氢过程的负碳排放。然而，现阶段化学链制氢技术普遍存在以下技术难题：低温下晶格氧活性低导致燃料转化率低；高温下氧载体容易烧结失活。尽管通过掺杂改性在一定程度上改善了氧活性及稳定性，但要实现工业化应用依然面临反应温度较高所导致的能耗高、设备投资大等问题。因此，亟待开发新型温和条件下的化学链制氢技术。
2、近年来，越来越多的研究将太阳能引入热催化体系(即光热催化技术)，希望解决传统热转化技术面临的技术难点。目前光热催化技术策略在甲烷重整制氢、费托合成等传统热化学领域初见成效。与传统热化学技术相比，构建光热催化系统有助于提高产物选择性、活化中间产物并降低反应总能垒。此外，光热效应也能够为热力学不利的反应提供足够的热能，从而可在一定程度上避免苛刻的反应条件(例如高温和高压)。化学链制氢属于热转化技术的范畴，耦合光催化不失为一种解决化学链制氢技术难题的有效手段。但到目前为止鲜见将光热催化应用到化学链制氢技术中的报道。
3、将光热催化应用到化学链制氢技术需要氧载体具有较好的光热响应能力与光催化性能。因此，开发兼具光响应能力与光催化性能的氧载体用于光热化学链领域具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出了一种用于光热化学链的高熵氧化物及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的技术问题。
2、第一方面，本发明提供了一种用于光热化学链的高熵氧化物，其化学式为(coanibmgccudzne)fe2o4，其中，a:b:c:d:e为(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25)。
3、优选的是，所述的用于光热化学链的高熵氧化物，所述高熵氧化物的化学式为(co0.2ni0.2mg0.2cu0.2zn0.2)fe2o4。
4、第二方面，本发明还提供了一种所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，包括以下步骤：
5、将co源、ni源、mg源、cu源、zn源、fe源与柠檬酸混合，然后加入水，搅拌，得到凝胶；
6、将凝胶干燥后煅烧，即得用于光热化学链的高熵氧化物。
7、优选的是，所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，煅烧温度为907～1100℃、煅烧时间为8～12h。
8、优选的是，所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，将co源、ni源、mg源、cu源、zn源、fe源与柠檬酸混合，然后加入水，于90～100℃下搅拌，得到凝胶；
9、将凝胶于100～110℃下干燥后煅烧。
10、优选的是，所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，所述co源包括硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种；
11、所述ni源包括硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的至少一种；
12、所述mg源包括硝酸镁、硫酸镁、氯化镁中的至少一种；
13、所述cu源包括硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的至少一种；
14、所述zn源包括硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的至少一种；
15、所述fe源包括硝酸铁、硫酸铁、氯化铁中的至少一种。
16、优选的是，所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，所述co源中co、ni源中ni、mg源中mg、cu源中cu、zn源中zn、柠檬酸的摩尔比为(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.5～2)。
17、第三方面，本发明还提供了一种所述的用于光热化学链的高熵氧化物或所述的制备方法制备得到的用于光热化学链的高熵氧化物在光热化学链重整制备合成气与氢气的应用。
18、优选的，所述的应用，将光热化学链的高熵氧化物置于燃料反应器中，开启光源与电炉对燃料反应器加热，到达目标温度后，向燃料反应器中通入燃料，经过反应，得到合成气；
19、将燃料反应器发生反应后的光热化学链的高熵氧化物置于蒸汽反应器中，开启光源与电炉对燃料反应器加热，到达目标温度后向蒸汽反应器中通入水蒸汽，经过反应，得到h2。
20、优选的，所述的应用，所述燃料包括甲苯和/或水蒸汽；
21、开启光源与电炉对燃料反应器加热，到达目标温度的步骤中，控制光源的电流为14～20a、目标温度为500～600℃。
22、燃料的流量为0.01～0.1ml/min；
23、将光热化学链的高熵氧化物置于燃料反应器中，光热化学链的高熵氧化物的质量为1～2g。
24、本发明的一种用于光热化学链的高熵氧化物及其制备方法和应用相对于现有技术具有以下有益效果：
25、1、本发明的用于光热化学链的高熵氧化物化学式为(coanibmgccudzne)fe2o4，在高熵氧化物的制备过程中过量加入了zn元素，zn元素的加入促进了高熵氧化物比表面积的增大，锌元素的沸点为907℃(1180k)，这意味着zn元素在907℃以上会发生明显的挥发现象，利用这一特性，让锌在挥发的过程中使材料蓬松度变大，提升材料比表面积，本发明制备的高熵氧化物将比表面积提升了30倍，进而大大提升了其反应性能；
26、2、本发明的高熵氧化物，相较于普通cofe2o4尖晶石型氧化物，高熵氧化物的产氢性能明显提升，在550℃条件下，高熵氧化物氢气产率为24.17mmol/goc，远大于普通cofe2o4型氧载体的5.24mmol/g oc；本发明的高熵氧化物制备的合成气产率达到19.64mmol/g oc、甲苯转化率为93.32％，而普通cofe2o4尖晶石型氧化物的合成气产率约为3.21mmol/g oc、甲苯转化率为45.91％，相较于普通cofe2o4尖晶石型氧化物，本发明的高熵氧化物对甲苯的转化性能明显提升。
1.一种用于光热化学链的高熵氧化物，其特征在于，其化学式为(coanibmgccudzne)fe2o4，其中，a:b:c:d:e为(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25)。
2.如权利要求1所述的用于光热化学链的高熵氧化物，其特征在于，所述高熵氧化物的化学式为(co0.2ni0.2mg0.2cu0.2zn0.2)fe2o4。
3.一种如权利要求1～2任一所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，其特征在于，煅烧温度为907～1100℃、煅烧时间为8～12h。
5.如权利要求3所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，其特征在于，将co源、ni源、mg源、cu源、zn源、fe源与柠檬酸混合，然后加入水，于90～100℃下搅拌，得到凝胶；
6.如权利要求3～5任一所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，其特征在于，所述co源包括硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种；
7.如权利要求6所述的用于光热化学链的高熵氧化物的制备方法，其特征在于，所述co源中co、ni源中ni、mg源中mg、cu源中cu、zn源中zn、柠檬酸的摩尔比为(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.1～0.25):(0.5～2)。
8.一种如权利要求1～2任一所述的用于光热化学链的高熵氧化物或权利要求3～7任一所述的制备方法制备得到的用于光热化学链的高熵氧化物在光热化学链重整制备合成气与氢气中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，将光热化学链的高熵氧化物置于燃料反应器中，开启光源与电炉对燃料反应器加热，到达目标温度后，向燃料反应器中通入燃料，经过反应，得到合成气；
10.如权利要求9所述的应用，所述燃料包括甲苯和/或水蒸汽；
