[發(fā)明專利]一種碳基催化劑材料及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010908240.7
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN114192186A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱芬芬;韓媚玲;薛博元
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民大學(xué)
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J27/02;C02F11/00;C10L1/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

1.一種碳基催化劑材料的制備方法，包括如下步驟：將蔗糖與濃硫酸混合進(jìn)行反應(yīng)，即得到碳基催化劑材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述蔗糖和所述濃硫酸的質(zhì)量體積比為1g：0.8～1mL；

所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％～100％；

所述反應(yīng)的時(shí)間為1～5min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述方法中在所述反應(yīng)之后還包括采用水清洗所述碳基催化劑材料表面，然后干燥、研磨、篩分的步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：采用水清洗所述碳基催化劑材料的過程如下：采用所述水清洗所述碳基催化劑材料表面的濃硫酸，然后用加熱法脫附所述碳基催化劑材料上吸附態(tài)的硫酸，最后再用水清洗；

所述加熱法的條件如下：加熱溫度為100～120℃；加熱時(shí)間2～3h；加熱1～1.5h后更換一次水。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述干燥的溫度為100～110℃，所述干燥的時(shí)間為2～4h；

所述篩分的粒徑為0.065～0.125mm。

6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的碳基催化劑材料。

7.權(quán)利要求6所述的碳基催化劑材料在催化含有脂質(zhì)的污泥制備生物柴油中的應(yīng)用。

8.一種含有脂質(zhì)的污泥制備生物柴油的方法，包括如下步驟：提取含有脂質(zhì)的污泥中污泥脂質(zhì)，對所述污泥脂質(zhì)用有機(jī)溶劑充分溶解，加入權(quán)利要求6所述碳基催化劑材料和醇類有機(jī)試劑進(jìn)行酯化/酯交換反應(yīng)，所述反應(yīng)結(jié)束后體系離心，分離所述體系上層淡黃色生物柴油粗產(chǎn)品，將所述的粗產(chǎn)品旋蒸去掉所述無水甲醇和正己烷，即得到生物柴油。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述碳基催化劑材料與所述污泥脂質(zhì)的質(zhì)量比為0.5～8:1；

所述醇類有機(jī)試劑與污泥脂質(zhì)的質(zhì)量比為100～150:1；

所述酯化/酯交換反應(yīng)溫度為80～140℃，所述酯化/酯交換反應(yīng)時(shí)間為1～6h；

所述離心的速率為1000～3000r/min；

所述有機(jī)溶劑包括正己烷和/或無水乙醇；

所述醇類有機(jī)試劑包括無水甲醇和/或無水乙醇。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述離心后所述體系的下層過濾出所述碳基催化劑材料用無水乙醇洗滌、干燥后回收；

所述含有脂質(zhì)的污泥提取污泥脂質(zhì)的過程如下：所述含有脂質(zhì)的污泥與所述有機(jī)溶劑混合進(jìn)行提取，得到所述污泥脂質(zhì)；

所述提取的溫度為70～80℃，所述提取的時(shí)間為4～12h。