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专利号: 2019107351533
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂,其特征在于,包括载体、活性组分和助催化组分,所述载体为SiC@C核壳复合材料,SiC@C核壳复合材料具体为利用苯酚和甲醛合成的水溶性酚醛树脂作为炭前驱体,在SiC表面生长长方形炭纳米管;所述助催化组分为过渡金属氧化物,负载在炭纳米管长方形孔中;所述活性组分为贵金属,负载在炭纳米管长方形孔中;且载体、助催化组分和活性组分的质量比为1:(0.005~0.01):(0.01~

0.05)。

2.根据权利要求1所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂,其特征在于,所述的SiC为微波吸收介质,粒径在50nm~0.5mm之间,长方形炭纳米管长为0.5~10μm,管孔长边50~100nm,短边10~100nm。

3.根据权利要求1所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂,其特征在于,所述的过渡金属氧化物为NiO、ZnO、TiO2、CuO、Fe2O3、MoO3和CoO中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂,其特征在于,所述的贵金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ag和Au中的一种。

5.一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:将SiC置于反应容器中,加入0.01mol/L的表面活性剂溶液,在30~50kHz的超声频率下超声处理20min,形成悬浮液,其中,表面活性剂溶液与SiC质量比为(8~12):1;

步骤二:在步骤一的悬浮液中加入苯酚,再依次加入质量分数为30%的NaOH溶液和质量分数为37%的甲醛溶液,然后开始搅拌加热,在40~50min内使反应液温度均匀升至90~

100℃,之后保温10~30min,其中,苯酚与SiC质量比为(0.2~3):1,NaOH溶液与苯酚质量比为(0.5~1):1,甲醛溶液与苯酚质量比为(0.5~3):1;

步骤三:在步骤二完成后,将反应体系温度降至80℃,第二次加入质量分数为30%的NaOH溶液和质量分数为37%的甲醛溶液,然后使反应液温度升至90~100℃,保温30~

50min后,立即降温,当反应液温度降至40℃以下,出料,其中,NaOH溶液与苯酚质量比为(0.1~0.3):1,甲醛溶液与苯酚质量比为(0.1~1):1;

步骤四:将步骤三获得的产物用乙醇清洗和去离子水清洗,然后进行干燥,得到SiC@PF催化剂载体前驱体;

步骤五:将SiC@PF催化剂载体前驱体在N2和水蒸气气氛下进行煅烧,获得SiC@C催化剂载体,其中,煅烧条件为:1~5℃/min的升温速率升温到700~900℃后,保温4~6h;

步骤六:将SiC@C催化剂载体加入到助催化组分的氯化盐溶液中,室温搅拌均匀,在40~60kHz的超声频率下超声处理5~10min,然后加入活性组分的盐溶液,室温搅拌均匀,在

40~60kHz的超声频率下超声浸渍30~60min后,再在室温下密封浸渍24~48h;所述的助催化组分的氯化盐溶液为过渡金属氧化物的氯化盐溶液,浓度为1wt%,活性组分的盐溶液为贵金属的盐溶液,浓度为2wt%,且载体、助催化组分和活性组分的质量比为1:(0.005~

0.01):(0.01~0.05);

步骤七:将步骤六获得的产物进行干燥,然后将干燥后的产物在N2气氛下,在50~300W微波作用下升温至500~800℃,保温1~4h,得到SiC基复合催化剂。

6.根据权利要求5所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤一中表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基乙基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的一种。

7.根据权利要求5所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤四和步骤七中干燥方式为真空冷冻干燥或喷雾干燥。

8.根据权利要求5所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤五中每克SiC@PF催化剂载体前驱体对应的N2流量为10~100mL/min,水蒸气流量为0.01~0.5mL/min。

9.根据权利要求5所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述的助催化组分的氯化盐溶液为NiCl2溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、FeCl3溶液、MoCl5溶液、CoCl2溶液和TiCl4溶液中的一种。

10.根据权利要求5所述的一种固体废弃物微波辅助解聚用SiC基复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述的活性组分的盐溶液为H2PtCl6溶液、HAuCl4溶液、AgNO3溶液、PdCl2溶液、RhCl3溶液和RuCl3溶液中的一种。