[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

说明书

本发明属于催化剂技术领域，公开了一种基于生物质材料的能源转换催化剂及其制备方法，将新鲜的生物叶片进行筛选并除杂后清洗，干燥，粉碎，过筛，加入混合溶剂，水浴加热；过滤，减压蒸馏，离心，得生物提取物；分别将绿萝、条浒苔和甘蔗渣粉碎过筛后混匀炭化，将竹竿去皮后打磨，清洗，烘干，炭化，经石墨化和扩孔处理，加工成型，得活性炭载体；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。本发明的基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法简单，对原料进行了充分处理，能源转换催化剂废品较小，催化剂的使用效果较好。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种基于生物质材料的能源转换催化剂及其制备方法。

背景技术

目前，能源是国民经济的基础，同时，深刻影响着人类的进步和社会的发展。在能源转换领域，铂钯钌等贵金属的大量使用，严重影响了燃料电池、金属-空气电池、太阳能电池与电化学传感器等能源转换装置的商业化发展，所以人们逐渐将目标转向了基于生物质材料的能源转换催化剂。

专利申请公布号CN103296278A的专利公开了基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，制备的能源转换催化剂可广泛应用于商业化燃料电池、金属-空气电池、锂离子电池、钠离子电池、电化学传感器、太阳能电池与其他能源转换装置等领域，具备较高的实用价值。

但是上述技术方案在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如在现有的对能源转换催化剂进行加工时，对原材料的处理较为简单，导致生产出的能源转换催化剂废品较多，影响催化剂的使用效果。因此，亟需设计一种新的基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，以解决现有技术存在的问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有能源转换催化剂对原材料的处理较为简单，导致能源转换催化剂废品较多，影响催化剂的使用效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于生物质材料的能源转换催化剂及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种基于生物质材料的能源转换催化剂的制备方法，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。

进一步，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。