[發明專利]石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑制備及在制氫中的應用

有效

• 申請號: 201510030923.6
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104667932A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 張耀君;楊夢陽;康樂;張力;張科;柴倩
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;C01B3/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

1.一種石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑的制備方法，其特征在于，該方法是以工業固體廢棄物粒化高爐礦渣以及石墨烯為原料，與氫氧化鈉水溶液在攪拌裝置中進行拌合，發生化學反應形成漿體，然后進行成型及養護得到石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑材料；具體包括下列步驟：

(1)準確稱取粒化高爐礦渣粉原料，置入攪拌機中；

(2)稱取石墨烯原料，摻量為粒化高爐礦渣粉原料質量的0.01-0.02％，置于攪拌機中，與粒化高爐礦渣粉干混均勻；

(3)稱取固體氫氧化鈉，其摻量為粒化高爐礦渣粉質量的3％；

(4)稱取水，其水的摻量與粒化高爐礦渣粉質量之比為0.28；將固體氫氧化鈉溶入水中；然后將氫氧化鈉水溶液加入攪拌機中，拌和進行化學反應形成均勻的漿體；

(5)將漿體裝入模具中成型，1d后脫模，放入標準養護箱中養護1d后脫模，再放入標準養護箱中養護2d，得到石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑材料試塊，分別檢測試塊的抗壓及抗折強度、比表面積、孔徑以及孔體積；然后將試塊敲碎，過70目-45目篩，制得粒徑范圍0.215mm-0.325mm的石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑。

2.權利要求1所述方法制備的石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑用于光催化分解水制氫的應用。

3.如權利要求2所述的應用，其特征在于，采用300W氙燈作為模擬光源，評價光催化分解水產氫量，具體包括下列步驟：

(1)分別定量稱取固體空穴捕獲劑Na₂S和Na₂SO₃，溶入盛有定量蒸餾水的一側為平面的Pyrex玻璃平底反應瓶中，稱取一定量的石墨烯強化增韌孔性固廢基催化劑顆粒樣品放入反應瓶中，瓶口用橡膠墊密封。

(2)將反應瓶放在磁力攪拌器上，打開氙燈穩流電源，用300W的氙燈作為模擬光源照射反應瓶進行光催化分解水制氫反應。

(3)采用配備有TCD檢測器，Hayesep?D填充柱的氣相色譜儀對生成的氣相產物進行檢測，評價光催化分解水產氫量。