[發明專利]一種農業秸稈生物炭負載納米Co3

在審

• 申請號: 202011077418.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112121800A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 柴波;閆俊濤;范國枝;王春蕾;程群鵬;宋光森
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J35/10;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

1.一種農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：對農業秸稈進行清洗、烘干、粉碎過篩，得到秸稈粉末，對所述秸稈粉末進行煅燒、冷卻，得到初級生物炭粉末；

S2：將所述初級生物炭粉末研磨后與KOH水溶液進行混合、攪拌和烘干，得到初級生物炭與KOH的混合物；對所述初級生物炭與KOH的混合物進行煅燒、冷卻、洗滌、真空干燥，得到具有多孔結構的高表面積活化生物炭；

S3：將所述具有多孔結構的高表面積活化生物炭與乙醇進行混合，得到懸浮液，將所述懸浮液與CoCl₂·6H₂O和NH₄HCO₃混合并進行攪拌、洗滌和烘干，得到生物炭復合催化劑前驅體；

S4：對所述生物炭復合催化劑前驅體進行研磨、煅燒、冷卻，得到所述農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑。

2.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，所述農業秸稈選自油菜秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、棉花秸稈和甘蔗秸稈中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，

所述清洗的步驟包括用水清洗所述農業秸稈；

所述步驟S1的烘干的溫度為100-140℃；

所述粉碎過篩后的秸稈粉末的粒徑小于200目；

所述步驟S1的煅燒在氮氣或氬氣氣氛下進行，煅燒的溫度為600-800℃，煅燒的時間為1-3h，升溫速率為3-10℃/min；

所述步驟S1的冷卻為在煅燒設備中自然冷卻至室溫。

4.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，

研磨后的初級生物炭粉末與KOH的質量比為1:0.5-2；

配制所述KOH水溶液的水量為50-60mL。

5.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，

所述步驟S2的混合的步驟包括將所述研磨后的初級生物炭粉末和所述KOH水溶液混合并超聲分散0.5-1h，得到初級生物炭與KOH的混合溶液；

所述步驟S2的攪拌的步驟包括將所述初級生物炭與KOH的混合溶液常溫攪拌1-12h；

所述步驟S2的烘干的溫度為100-140℃；

所述步驟S2的煅燒在氮氣或氬氣氣氛下進行，煅燒的溫度為600-850℃，煅燒的時間為1-3h，升溫速率為3-10℃/min；

所述步驟S2的冷卻為在煅燒設備中自然冷卻至室溫；

所述步驟S2的洗滌為利用稀硝酸和去離子水進行洗滌至中性，所述稀硝酸的濃度為1-2mol/L；

所述真空干燥的溫度為70-80℃。

6.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，

所述步驟S3的混合的步驟包括將所述具有多孔結構的高表面積活化生物炭和所述乙醇混合并進行超聲分散0.4-0.6h；

所述步驟S3的攪拌為磁力攪拌，攪拌的時間為6-12h；

所述步驟S3的洗滌為利用去離子水進行離心洗滌和/或利用乙醇洗滌；

所述步驟S3的烘干的溫度為70-80℃，烘干的時間為10-15h。

7.根據權利要求1所述的農業秸稈生物炭負載納米Co₃O₄復合催化劑的制備方法，其中，所述具有多孔結構的高表面積活化生物炭與所述乙醇的固液比g/mL為1:750-850。