[發(fā)明專利]一種光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110276003.8
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112871201B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳玉保;胡良棟;劉瑩;徐銳;李明;夏濤;梁承月;趙興玲;柳靜;唐潤生
• 申請（專利權(quán)）人: 云南師范大學(xué)
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01J29/85;B01J29/89;B01J35/02;B01J23/652;C10G3/00
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 張玉

1.一種光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，其特征在于所述多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料由表面含有氧缺陷位的半導(dǎo)體材料與具有裂解異構(gòu)功能的酸性物質(zhì)制備的復(fù)合載體，再與具有催化苧烯脫氫芳構(gòu)化功能的貴金屬活性組分和具有催化油脂加氫脫氧功能的過渡金屬活性組分經(jīng)合成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)控制、干燥和研磨制備而成；

所述的光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）復(fù)合載體制備：將表面含有氧缺陷位的半導(dǎo)體材料與具有裂解異構(gòu)功能的酸性物質(zhì)按(0.01～100)?:?1的質(zhì)量比例，采用合成方法和控制方法，攪拌混合0.5～72?h，制備復(fù)合載體；

（2）過濾干燥：將步驟（1）制備的復(fù)合載體進(jìn)行過濾后，在105±5?℃下干燥0.5～5?h，獲得干燥復(fù)合載體；在300～600?℃條件下進(jìn)行焙燒0.5～10?h，獲得改性的干燥復(fù)合載體；

（3）合成：將貴金屬活性組分、過渡金屬活性組分和步驟（2）得到的干燥復(fù)合載體，按(0.01～100)?:?(0.01～100)?:?1的質(zhì)量比例，采用合成方法負(fù)載貴金屬活性組分和過渡金屬活性組分，采用結(jié)構(gòu)和形態(tài)控制方法控制載體的孔道形態(tài)和孔徑分布，在100?℃以內(nèi)老化0.5～72?h，然后過濾，在105±5?℃下干燥0.5～5?h和300～600?℃下焙燒0.5～24?h，制備多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料；所述合成方法是指浸漬法、溶膠-凝膠法、水熱法、溶劑熱法或固體分散法；所述控制方法是指化學(xué)控制法、成核控制法或結(jié)晶條件控制法；所述結(jié)構(gòu)和形態(tài)控制方法是結(jié)合酸堿刻蝕改性法、單分散成核方法或取向生長方法；

（4）干燥研磨：將步驟（3）制備的復(fù)合載體進(jìn)行過濾和干燥后，研磨至直徑0.02～2?mm的顆粒狀光催化材料；

所述的光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的應(yīng)用方法，具體包括以下步驟：

S1、液體物質(zhì)制備：將生物質(zhì)原料A與生物質(zhì)原料B按(0～10)?:?1的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，獲得總生物質(zhì)原料；然后，溶劑再與總生物質(zhì)原料按(0～100)?:?1的質(zhì)量比例進(jìn)行混合；最后獲得反應(yīng)體系的液體物質(zhì)；

S2、多相混合：將S1制備的液體物質(zhì)與所述多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，按(10～200)?:1的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，獲得液體物質(zhì)與多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料多相混合物；

S3、光熱耦合催化反應(yīng)：將S2混合的多相混合物，放入光熱耦合反應(yīng)釜或通入透光管中，在輻照強(qiáng)度10～10000?kW/m²的照射下，光熱耦合反應(yīng)釜或透光管的溫度控制在50～380?℃范圍內(nèi)，通入0.1～3?MPa的氣體，發(fā)生光熱耦合催化反應(yīng)，反應(yīng)時間1～20?h，獲得航空煤油組分；

S4、航空煤油精煉：將S3催化制備的航空煤油組分，先過濾或離心分離出催化材料，然后在320?℃內(nèi)進(jìn)行減壓蒸餾精煉，獲得精煉的航空煤油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，其特征在于步驟（1）中所述半導(dǎo)體材料是指TiO₂、WO₃、CeO₂、ZrO₂、V₂O₅、CeZrO₄、La₂O₃；所述酸性物質(zhì)是指TiO₂-SiO₂、ZrO₂、磷酸硅鋁、分子篩、改性分子篩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，其特征在于步驟（3）中所述貴金屬活性組分是指Pd、Pt；所述過渡金屬活性組分是指Mo、V、Zn、Sn、Ga、Zr。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光熱耦合催化生物質(zhì)制備航空煤油用多元/復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，其特征在于所述原料A是指松節(jié)油、檸檬油、檸檬烯、月桂烯、羅勒烯、間異戊二烯的一種或多種混合物質(zhì)；所述原料B是指麻風(fēng)樹油、棕櫚油、橡膠籽油、棉籽油、豆油、菜籽油、玉米油、亞麻油、蓖麻油、豬油、牛油、魚油、微生物油脂、餐飲廢油脂的一種或多種混合物質(zhì)。