[發明專利]一種生物基介孔炭材料催化CO2

在審

• 申請號: 202111225518.1
• 申請日: 2021-10-21
• 公開（公告）號: CN113877573A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 蔣劍春;潘雪媛;王奎;孫昊;葉俊
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J23/44;B01J23/50;B01J23/72;B01J23/745;B01J23/75;B01J35/10;C01B32/318;C01B32/324;C01B32/342;C01B32/348;C10G2/00;B01J32/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

1.一種生物基介孔炭材料，其特征在于，由以下方法得到，首先將生物質原料熱解制得炭材料前驅體，經化學活化，調控炭材料前驅體和活化劑的用量，以及碳化溫度和碳化時間，得到相應的介孔炭載體，再通過浸漬法進行金屬離子的負載，最終經空氣焙燒制得所述介孔炭材料；介孔炭載體與負載金屬質量百分比為3～20wt％；所述介孔碳材料平均孔徑為2～6nm。

2.權利要求1所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步：生物質原料在惰性氣體環境下，以10～20℃/min升溫速率至指定終溫，并保持一定時間，然后繼續在惰性氣體氛圍下冷卻到室溫制得炭材料前驅體；

第二步：第一步所得的炭材料前驅體進行篩分，選取0.25～0.65mm的顆粒，化學活化劑按比例進行浸漬，后經不同碳化溫度和碳化時間制得相應的介孔炭載體；

第三步：第二步所得的介孔炭載體通過浸漬法按照一定的質量比進行金屬離子的負載，然后將樣品在一定溫度下進行干燥處理，最后在空氣氛圍下焙燒得到所述介孔碳材料。

3.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：所述生物質原料為：竹粉、棉稈、木屑、甘蔗渣、秸稈、椰殼、玉米芯中的一種。

4.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體為：氮氣、氬氣中的一種。

5.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：所述化學活化試劑為：氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸、氯化鋅中的一種。

6.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：所述生物質原料和化學活化試劑的質量比為：1：0.5～1.5。

7.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料的制備方法，其特征在于：所述負載的金屬原子為銅、鐵、鈷、鈀、鉑或銀中的一種；和/或，所述負載的金屬鹽為硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鈀、硝酸鉑或硝酸銀中的一種。

8.根據權利要求2所述的一種生物基介孔炭材料，其特征在于：所述熱解條件為在200～450℃；所述碳化的溫度為500～900℃；碳化時間為1～2h；所述空氣焙燒條件為350～550℃。

9.權利要求1所述的一種生物基介孔炭材料在催化CO2加氫制備液體燃料中的應用，其特征在于：所述的液體燃料產物為甲醇、甲酸、甲烷、乙醇、二甲醚中的一種。