[发明专利]一种铁基多孔炭催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁基多孔炭催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将海螺螺肉脱水，得到多孔炭前驱体；

将含铁金属活性组分溶液注入所述多孔炭前驱体中后浸泡于碱性环境中，然后将所述浸泡得到的固体干燥，得到铁基多孔炭前驱体；所述含铁金属活性组分溶液中包括可溶性铁盐、可溶性镁盐和可溶性锆盐；

将十六烷基三甲基溴化铵、碳酸氢铵和造孔剂混合，得到混合物；

将所述混合物涂覆在所述铁基多孔炭前驱体表面，得到催化剂前驱体；

将所述催化剂前驱体进行固相合成，得到所述铁基多孔炭催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述海螺包括猫眼螺、扁玉螺、拟紫口玉螺和绿波纹蜓螺中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂前驱体中负载有金属活性组分，所述金属活性组分经固相合成后形成摩尔组成为(Fe₂O₃)_x(MgO)_y(ZrO₂)_z的催化剂活性组分，其中x为0.019～0.060，y为0.012～0.046，z为0.021～0.035。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中十六烷基三甲基溴化铵、碳酸氢铵和造孔剂的质量比为1.0～2.7：2.0～3.0：2.2～4.5。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂包括葡萄糖、麦芽糖和果糖中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固相合成包括：依次进行预烧和煅烧；

所述预烧在保护气氛下进行，所述预烧的温度为300～500℃，保温时间为10min，升温至所述预烧的温度的升温速率为2～5℃/min；

所述煅烧在保护气氛和CO₂的混合气氛下进行，所述煅烧的温度为700～900℃，保温时间为1.5～2h，升温至所述煅烧的温度的升温速率为5～10min/℃。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述固相合成后还包括冷却至室温，所述冷却至室温的冷却速率为5～10min/℃。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制得的铁基多孔炭催化剂，其特征在于，所述铁基多孔炭催化剂包括炭载体和负载在所述炭载体表面的含铁活性组分。

9.权利要求8所述的铁基多孔炭催化剂在生物质焦油蒸汽重整中的应用。