[发明专利]一种叠层结构多孔催化炭膜的制备方法

权利要求书

1.一种叠层结构多孔催化炭膜的制备方法，其特征在于：本方法包括如下步骤组成；

（1）原料预处理步骤：

催化剂层的原料预处理：将粉末状催化剂研磨，或粉末状催化剂研磨后与粘结剂混合成泥膏状，或粉末状催化剂研磨后与水混合成泥膏状；

炭膜前驱体层的原料预处理：将粉末状含碳前驱体，或粉末状含碳前驱体与添加剂混合后，进行粉碎、研磨、搅拌中的一种或几种，而后与水混合形成泥膏状；

（2）催化剂层与炭膜前驱体层叠加复合步骤：将预处理后的催化剂层原料与预处理后的泥膏状炭膜前驱体层原料交替叠加放入压片机的模具中，压制成型，制成平板状叠层结构的坯胎；

（3）干燥步骤：将步骤（2）所得平板状坯胎放置在避免强光直射，干燥温度为-25 ºC~35ºC，相对湿度为20%~100%的环境进行蒸发干燥，干燥时间为2-30天；

（4）热解步骤：将步骤（3）中干燥的坯胎进行热解，热解气氛为惰性气体或真空，温度为400～1000℃，升温速率为0.1℃～20℃/min，惰性气体流量为50～500mL/min，恒温时间为0.1-5小时；冷却后得催化炭膜。

所述炭膜前驱体层的原料为酚醛树脂、石油焦、煤粉、炭粉、石墨粉、生物质粉中的一种或两种；添加剂为甲基纤维素、氯化锌、氢氧化钠、六次甲基四胺中的一种或两种。

所述催化剂层的原料为镍、铂、银、氧化铜、氧化铝、氧化锌或氧化铬中的一种或多种；粘结剂为环氧树脂、聚氨酯、纤维素、缩醛树脂、三聚氰胺、聚酯中的一种。

2.根据权利要求1所述的叠层结构多孔催化炭膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所得到的坯胎为催化剂层原料与炭膜前驱体层原料交替叠加，总层数为2层～8层；压制成型方式为一次整体成型或多次分批成型，使单层或多层的催化剂层与炭膜前驱体层交替叠加复合为一体。

3.根据权利要求1所述的叠层结构多孔催化炭膜的制备方法，其特征在于：所制得平板状叠层结构多孔催化炭膜整体厚度为1～30mm，单个催化剂层或炭膜层厚度为0.2～20mm。