本申請(qǐng)涉及生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化，具體涉及一種生物質(zhì)雙金屬催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、由于不可再生能源的迅速消耗，化石能源的供需失衡和環(huán)境污染等問題受到廣泛關(guān)注，進(jìn)一步推動(dòng)了可持續(xù)、可再生和可替代能源的發(fā)展。我國的生物質(zhì)資源豐富，分布廣泛，同時(shí)隨著造林面積的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的背景下，生物質(zhì)能源是理想的替代能源，被譽(yù)為繼煤炭、石油、天然氣之外的“第四大”能源。生物質(zhì)能可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，是一種可再生能源。然而在過往的發(fā)展歷程中，大多數(shù)的生物質(zhì)都被作為廢棄物，大多都采用焚燒等方式處理。大量的森林殘留物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水果加工廢料，廢物處理的其他食品，這些類型的浪費(fèi)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的資源和環(huán)境問題。因此，發(fā)展一個(gè)環(huán)保和有效的策略高值化利用各種類型的生物質(zhì)資源是至關(guān)重要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決本領(lǐng)域存在的上述不足，本申請(qǐng)旨在提供一種生物質(zhì)雙金屬催化劑及其制備方法。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，提供一種生物質(zhì)雙金屬催化劑的制備方法，包括：

3、將生物質(zhì)、鉬酸銨與六水合硝酸鎳混合、干燥，得催化劑前驅(qū)體；

4、將催化劑前驅(qū)體研磨，得催化劑前驅(qū)體粉末；

5、將催化劑前驅(qū)體粉末炭化、鈍化，得生物質(zhì)基ni-mo2c催化劑。

6、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，鉬酸銨與六水合硝酸鎳中鎳鉬物質(zhì)的量之比為1:100-1:10；

7、生物質(zhì)與所述鉬酸銨質(zhì)量比為2:1-1:2。

8、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，干燥溫度為60-100℃。

9、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，炭化包括：nh3氣氛下650-900℃碳化1-3h。

10、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，碳化的升溫速率為5℃/min。

11、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，鈍化包括：用體積濃度為1％的o2鈍化4-8h。

12、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，生物質(zhì)包括木材、秸稈、糧食作物；

13、可選地，生物質(zhì)粉末尺寸小于40目。

14、根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供一種生物質(zhì)雙金屬催化劑，催化劑包括：活性組分和載體；

15、載體為生物質(zhì)炭；活性組分為ni摻雜mo2c；

16、其中，鎳鉬物質(zhì)的量之比為1:100-1:10、生物質(zhì)和鉬酸銨質(zhì)量比為2:1-1:2。

17、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，生物質(zhì)雙金屬催化劑為納米催化劑；

18、生物質(zhì)雙金屬催化劑的尺寸為3-5nm。

19、根據(jù)本申請(qǐng)的又一方面，該生物質(zhì)雙金屬催化劑，在生物原油的加氫脫氮制芳香族化合物反應(yīng)中的應(yīng)用。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)至少包括如下有益效果：

21、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N生物質(zhì)雙金屬催化劑，為ni摻雜的六方相mo2c，結(jié)晶度高，活性位點(diǎn)豐富、分散，粒徑小，蓬松多孔，是具有多孔結(jié)構(gòu)的納米尺寸催化劑。本申請(qǐng)的催化劑在生物原油的模型化合物喹啉的加氫脫氮制芳香族化合物反應(yīng)中，有優(yōu)異的反應(yīng)活性和芳香族化合物選擇性。

22、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N生物質(zhì)雙金屬催化劑的制備方法，以生物質(zhì)、鉬酸銨與六水合硝酸鎳作為原料，在氨氣氣氛下碳化還原制備生物質(zhì)炭基ni-mo2c催化劑。本申請(qǐng)制備方法簡單，原材料為生物質(zhì)廢棄物和非貴金屬鹽，成本低廉，可用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化制備。本申請(qǐng)的催化劑制備過程使用氨氣，相對(duì)于使用氫氣作為還原氣體，增加額外的氮源，同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

23、本申請(qǐng)的生物質(zhì)除了作為載體外，還為碳化物的形成提供了碳源；同時(shí)，生物質(zhì)本身存在的氨基基團(tuán)在碳化時(shí)，部分氮會(huì)保留在碳骨架中，形成氮摻雜的碳材料，高效提高了碳表面的電子分布，提升了碳材料的給電子能力；同時(shí)摻雜氮與碳原子結(jié)合為石墨氮為催化劑提供了額外的活性位點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種生物質(zhì)雙金屬催化劑的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鉬酸銨與六水合硝酸鎳中鎳鉬物質(zhì)的量之比為1:100-1:10；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥溫度為60-100℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述炭化包括：nh3氣氛下650-900℃碳化1-3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述碳化的升溫速率為5℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈍化包括：用體積濃度為1％的o2鈍化4-8h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述生物質(zhì)包括木材、秸稈、糧食作物；

8.一種生物質(zhì)雙金屬催化劑，其特征在于，所述催化劑包括：活性組分和載體；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)雙金屬催化劑，其特征在于，所述生物質(zhì)雙金屬催化劑為納米催化劑；

10.一種權(quán)利要求1-7任一所述制備方法制備的生物質(zhì)雙金屬催化劑，和/或，權(quán)利要求8-9任一所述生物質(zhì)雙金屬催化劑，在生物原油的加氫脫氮制芳香族化合物反應(yīng)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開一種生物質(zhì)雙金屬催化劑及其制備方法。包括：將生物質(zhì)、鉬酸銨與六水合硝酸鎳混合、干燥，得催化劑前驅(qū)體；將所述催化劑前驅(qū)體研磨，得催化劑前驅(qū)體粉末；將所述催化劑前驅(qū)體粉末炭化、鈍化，得生物質(zhì)基Ni?Mo<subgt;2</subgt;C催化劑。以生物質(zhì)廢棄物和非貴金屬鹽為原料，價(jià)格低廉，且制備過程簡單、環(huán)保、能耗低。

技術(shù)研發(fā)人員：雷宏春,李壯壯,王鵬宇,郎群,王玥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西煤基特種燃料研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6