[发明专利]一种基于生物质材料的能源转换催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一，进行生物质材料的预处理操作：将新鲜的生物叶片进行筛选并去除杂质后清洗，将清洗后的所述生物叶片置于烘干装置中进行干燥处理后，置于粉碎装置中进行粉碎处理，过筛，得到生物质材料粉末，备用；

步骤二，进行生物提取物的制备：向生物质材料粉末中加入由乙醇和甲醇组成的混合溶剂，水浴加热；过滤后，向滤渣中加入混合溶剂，重复提取2次；合并滤液，减压蒸馏，离心，得到生物提取物，备用；

步骤三，进行活性炭载体的制备：分别将绿萝、条浒苔和甘蔗渣粉碎过筛后混匀置于炭化炉内；将竹竿表面的青皮去除后打磨，清洗，烘干，置于炭化炉内炭化，经石墨化和扩孔处理，加工成型，得到活性炭载体，备用；

步骤四，进行能源转换催化剂的制备：配制包括分散剂和生物提取物的混合溶液；将活性炭载体进行前处理后加入混合溶液中，制得前驱体催化剂；将前驱体催化剂进行硫化反应，干燥，活化，得到能源转换催化剂。

2.如权利要求1所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的生物质材料的预处理操作包括：

(1)将新鲜的生物叶片进行筛选并去除杂质后切成块，置于灭菌去离子水中清洗2～4遍，得到清洗后的生物叶片，备用；

(2)将清洗后的所述生物叶片置于烘干装置中，于30～70℃的条件下进行干燥处理20～40min，干燥至生物叶片含水量为20～30％；

(3)将干燥后的所述生物叶片置于粉碎装置中进行粉碎处理后，将粉碎得到的生物叶片粉末过100～140目筛，得到生物质材料粉末，备用。

3.如权利要求2所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述生物叶片选自芳樟树叶、竹叶、银杏叶、菠菜叶片、油菜叶片、杨树叶片或柳树叶片中的任意一种或多种叶片的组合物。

4.如权利要求1所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的生物提取物的制备方法包括：

(1)向步骤一得到的所述生物质材料粉末中加入由乙醇和甲醇按照体积比3：1混合而成的混合溶剂，搅拌均匀后，置于30～40℃条件下的水浴中加热处理20～30min，得到生物质材料粗提液；

(2)利用超微滤膜将步骤(1)得到的所述生物质材料粗提液进行过滤处理，分别得到滤液和滤渣；向得到的所述滤渣中加入由乙醇和甲醇组成的混合溶剂，重复提取2次，过滤，得滤液；

(3)将步骤(2)三次过滤得到的滤液进行合并处理，并将合并后的滤液于60～65℃的条件下减压蒸馏，离心，过滤，保留上清液；将所述上清液再于75～80℃的条件下进行减压蒸馏，过滤，得到生物提取物。

5.如权利要求4所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述上清液的获取方法包括：

将减压蒸馏后的所述生物质材料滤液置于2000～3000rpm的条件下进行离心处理15～30min，利用超微滤膜过滤，得到上清液。

6.如权利要求1所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的活性炭载体的制备方法包括：

(1)按照1：3：5的质量比分别称取绿萝、条浒苔和甘蔗渣后，分别置于粉碎装置中进行粉碎处理，过5～10目筛，混合均匀，得到混合粉末；

(2)利用去皮装置将竹竿表面的青皮去除后置于打磨机内，将竹竿打磨成管状；将打磨完毕的竹竿置于清水中进行清洗后，再次置于超声波清洗机中进行二次清洗处理；

(3)将清洗后的竹竿放置烘干机内进行烘干后，置于装有混合粉末的炭化炉内，在惰性气体氛围下进行炭化处理，经石墨化和扩孔处理并加工成型，得到柱状的活性炭载体。

7.如权利要求6所述基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气，所述炭化处理温度为900～1100℃，所述炭化处理时间为2～4h。