[发明专利]特征碳膜包覆的微波放电金属催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种特征碳膜包覆的微波放电金属催化剂的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

a 管状碳膜的制备，包括以下子步骤：

a1将木屑研磨至80目，并与试剂按一定比例混合均匀，加水捏合均匀后制成松散状泥料，通过成型机以一定压力挤出成型获得管状原膜，其中试剂包括粘结剂、造孔剂、润湿剂、增塑剂和增强剂，粘结剂为羧甲基纤维素，造孔剂为聚乙烯醇缩丁醛，润湿剂为异丙醇，增塑剂为酚醛树脂，增强剂为中温沥青，木屑与粘结剂、造孔剂、润湿剂、增塑剂和增强剂的质量配比为8～10:1:1:1:1:1；

a2采用自然干燥的方式，将制得的原膜进行干燥；

a3将干燥后的原膜放入炭化炉中，在氮气气氛下炭化，先升温至940-960℃，恒温后自然冷却到室温，即可得到管状炭膜；

b 特征碳膜的制备，包括以下子步骤：

b1将步骤a制得的管状炭膜浸渍在Ni(NO₃)₂·6H₂O与Co(NO₃)₂·6H₂O混合溶液中，浸渍时间为1.5-2.5h，加入CO(NH₂)₂室温搅拌，搅拌时间为0.4-0.6h，然后放入92-96℃的恒温水浴中，常压反应3-5h，得凝胶沉淀；

b2将凝胶沉淀过滤并置于干燥箱中110-130℃干燥10-12h，制得催化剂前驱体；

b3将所述催化剂前驱体置于马弗炉中，在N₂气氛下煅烧，在H₂气氛下还原，即得负载Ni-Co的特征碳膜；

所述的特征碳膜由若干孔隙结构组成，所述孔隙的平均孔径为0.174μm，内径为8.5mm、壁厚1.45mm、强度13.78N/mm；

c将一定直径、一定长度的金属丝贯穿于所述特征碳膜的小孔中，并使得所述金属丝的两端伸出所述特征碳膜一段距离，即得特征碳膜包覆的微波放电金属催化剂；

步骤c中，所述的金属丝为铜丝、铁丝、钨丝或铂丝，金属丝的直径为0.83-2.2mm，且金属丝的两端均伸出所述特征碳膜1-2cm。

2.根据权利要求1所述的特征碳膜包覆的微波放电金属催化剂的制备方法制备得到的微波放电金属催化剂在褐煤、生物质或固体废弃物热解过程中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

将所述的特征碳膜包覆的微波放电金属催化剂与褐煤、生物质或固体废弃物一起加入石英管中，用聚四氟乙烯材质的法兰和螺杆将该石英管固定在微波加热装置中心区域进行微波加热，对其热解气成分进行分析。