一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115382538A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211133377.5B01J35/10(2006.01)(22)申请日2022.09.17B01J37/08(2006.01)C01B3/32(2006.01)(71)申请人湖州师范学院地址313000浙江省湖州市二环东路759号(72)发明人杨圩唐瑞吴圣姬陈建军邱介山陈泽洲杨帆彭黄湖车磊张旭祝鹏飞(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240专利代理师朱亚冠(51)Int.Cl.B01J23/44(2006.01)B01J23/745(2006.01)B01J23/755(2006.01)B01J21/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂及其制备方法。本发明将聚乙烯醇溶解于水中，加入金属盐溶液，得到前驱体溶液；所述金属盐为镍盐、铁盐、钯盐中的一种；将前驱体溶液置于在室温下干燥一段时间；干燥后的前驱体置于空气氛围中，在150～250℃下预处理得到热分解后产物；将热分解后产物置于氮气氛围中，在450～600℃下炭化处理0.5～2h，最终制备得到介孔金属基炭材料。本发明制得的金属基炭催化剂具有孔径丰富、高分散度，其催化性能优异，并且该制备工艺简单、还大大提高了材料的收率，具有工业应用前景。CN115382538ACN115382538A权利要求书1/1页1.一种用于有机废水催化降解制氢的金属基炭材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，溶解过程中加热至60～80℃，时间为1～2h，溶解成透明溶液；将上述溶液冷却至常温后，加入金属盐溶液，匀速搅拌均匀后得到前驱体溶液；所述金属盐为镍盐、铁盐、钯盐中的一种；步骤(2)、将前驱体溶液置于在室温下干燥一段时间；步骤(3)、将步骤(2)干燥后的前驱体置于空气氛围中，在150～250℃温度下预处理一段时间，得到热分解后产物；步骤(4)、将热分解后产物置于氮气氛围中，在450～600℃下炭化处理0.5～2h，最终制备得到介孔金属基炭材料。2.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(1)中，所述聚乙烯醇(PVA)与金属盐的质量比为1:(0.5～3)。3.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(1)中，所述镍盐采用Ni(NO3)2，所述铁盐采用Fe(NO3)3，所述钯盐采用PdCl2。4.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(1)中所述搅拌时间为30min～8h。5.如权利要求4所述方法，其特征在于步骤(1)中所述搅拌时间为30min～2h。6.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(2)中，干燥时间为4‑24h。7.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(2)中，干燥的温度控制在20～100℃，干燥时间为8‑24h。8.如权利要求1所述方法，其特征在于步骤(3)中，空气预处理时长控制在1～4h。9.一种金属基炭材料，采用如权利要求1‑8任一项所述方法制备得到。10.根据权利要求9所述金属基炭材料在有机废水催化降解制氢上的应用。2CN115382538A说明书1/5页一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料制备领域，具体涉及一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂及其制备方法。背景技术[0002]随着全球工业化进程的加快，含有难降解有机物的废水引发的生态问题愈发严重。这些废水来自于印染、石油化工、制药、农药以及制革等生产过程中，其成分复杂、难降解等特点，严重污染水环境。目前国内外处理有机废水的常用方法可归纳为物理法(吸附法、蒸汽法、溶液萃取法及膜萃取法)、化学法(化学氧化法和超声波、超临界和光催化等各种氧化法)以及生化法，这些传统的水处理方法在实际应用中存在一定的问题或不足。有机废水催化重整制氢的技术，具有选择性高、原料利用率高、能耗低的特点，具有广阔的潜在发展空间。该技术是在金属催化剂作用下，较温和的温度与压力条件下，通过水相重整反应制备氢气的新技术。该技术常用的活性物质为Ni、Pd、Pt、Ru、Rh和Fe等金属；常用催化剂载体为TiO2、炭黑、活性炭和Al2O3等。[0003]本发明创新性地提出了一种用于有机废水催化降解制氢的新型金属基炭催化剂的制备方法，最终制得具有孔径丰富、高分散度的金属基炭催化剂，其催化性能优异，并且该制备工艺简单、还大大提高了材料的收率，具有工业应用前景。发明内容[0004]本发明的一个目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于有机废水催化降解制氢的新型金