一种双原子催化剂的制备方法及焦油催化重整方法

文档序号:36161627发布日期:2023-11-23 09:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:步骤二中,在棒状fe2o3加入缓冲液并搅拌15-25min后,再加入多巴胺盐酸盐并持续搅拌,所得产物离心洗涤后干燥。

3.根据权利要求1所述的一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:步骤三中热解碳化的条件为,将步骤二所得产物在n2气氛下350-450℃退火。

4.根据权利要求1所述的一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:步骤三中,蚀刻的条件为:将聚多巴胺层碳化所得产物与12m的盐酸溶液混合反应后取出固体产物,并将所得固体产物与1m的盐酸溶液在180℃下反应8-10h,所得产物用乙醇洗涤后干燥。

5.根据权利要求1所述的一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:步骤四中化学气相沉积的过程为:将ni(no3)2溶液和naoh溶液与步骤三所得氮碳材料均匀混合,搅拌反应,所得固体产物经蒸馏水过滤洗涤至中性,干燥;所得固体产物升温至500-600℃进行煅烧。

6.根据权利要求1所述的一种双原子催化剂的制备方法,其特征在于:步骤五中,微波等离子气相沉积的过程为:将步骤四所得产物在微波等离子设备中升温至550-750℃并通入载气;冷却后,碳酸钌蒸气随载气进入微波等离子设备,升温至400-500℃反应;冷却后得到双原子催化剂;载气为h2,其气体流速为30-50ml/min。

7.一种双原子催化剂;其特征在于:通过如权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制备得到;钌的负载量为1wt%~12wt%。

8.一种焦油催化重整方法,其特征在于:具体过程为:将被处理的焦油气化后通入装有如权利要求7所述的双原子催化剂的低温等离子体反应系统中;低温等离子体反应系统启动,设定电压为78kv~82kv,频率为2khz~3khz,气体预热温度为200℃~400℃,载气气氛为n2/h2o=(8000~15000):1,气体流量为6l/min~10l/min。

9.根据权利要求8所述的一种焦油催化重整方法,其特征在于:该焦油催化重整方法中使用的低温等离子体协同催化系统,包括配气系统(1)和低温等离子体反应系统;所述的配气系统(1)通过高纯空气作为载气,将液态焦油蒸发为气态输入至低温等离子体反应系统;所述的低温等离子体反应系统中包括电源(2),以及一个或多个介质阻挡放电反应器(3);电源(2)为各介质阻挡放电反应器(3)供电;介质阻挡放电反应器中舍友放电反应腔;双原子催化剂置于放电反应腔中;放电反应腔的输入口与配气系统的输出口连通。

10.根据权利要求9所述的一种焦油催化重整方法,其特征在于:所述的介质阻挡放电反应器(3)包括石英外管、石英内管、电极棒和金属网;石英外管与石英内管同轴设置,且石英外管套置在石英内管的外侧;电极棒设置在石英内管内,作为高压电极;金属网包裹在石英外管的外侧,作为接地电极;石英外管的内侧面与石英内管的外侧面之间形成放电反应腔。


技术总结
本发明公开了一种双原子催化剂的制备方法及焦油催化重整方法;该制备方法如下:一、制备棒状Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;。二、在棒状Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的表面反应生成聚多巴胺层。三、热解碳化后去除棒状Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;,得到棒壳状的氮碳材料。四、通过化学气相沉积的方式使得镍以原子级别分散沉积到氮碳材料;得到镍基催化剂。五、通过微波等离子气相沉积的方式在镍基催化剂的镍原子上负载钌原子,得到双原子催化剂。本发明通过制备棒状Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;作为模板,再通过在模板表面形成PDA薄膜后进行煅烧和刻蚀,构建出具有棒壳状结构的氮掺杂介孔碳材料作为载体;该棒壳状结构有助于增大双金属原子的负载量,并形成更有利于催化的孔结构,从而提升催化剂的催化活性。

技术研发人员:叶志平,李珂,姜宁
受保护的技术使用者:浙江工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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