[发明专利]利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法

权利要求书

1.一种利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：以磁性ZrO₂-Fe₃O₄或磁性Pd-ZrO₂-Fe₃O₄为催化剂，以生物质为原料，将催化剂和生物质按照质量比为（1:3）~（1:50）进行机械混合，在无氧条件下于400~600 °C下进行快速热解，经气固分离后，对热解气进行冷凝获得液体燃料。

2.根据权利要求1所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：所述磁性ZrO₂-Fe₃O₄采用下述步骤制备：

（1）磁性基质的制备：

按照质量比（1:2.5）～（10:1）量取FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O，配制成混合溶液并加入到三口烧瓶中，放置于65℃的恒温水浴中，在搅拌的同时缓慢滴入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液直至溶液pH值至12，继续恒温搅拌并陈化一定时间；而后将三口烧瓶移出恒温水浴并冷却到室温，利用磁场分离磁性基质和上层清液，之后对磁性基质进行反复洗涤至中性，以悬浮状态保存备用；

（2）磁性ZrO₂-Fe₃O₄的制备：

量取步骤（1）中制备的磁性基质悬浮液于三颈瓶中，搅拌状态下升温至65℃，量取ZrOCl₂·8H₂O配制成的0.5mol/L的溶液，加入到上述悬浮液中，用氨水调节溶液pH值至13，利用磁场分离使之沉降，倾去上清液，用去离子水洗至无氯离子，而后对所得物料进行抽滤、干燥、焙烧，即得到磁性ZrO₂-Fe₃O₄催化剂，并使得ZrO₂的质量百分含量为50~90%。

3.根据权利要求2所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的陈化时间为10～120min；步骤（2）中的干燥为干燥箱干燥，干燥温度为60～120℃，干燥时间为2～24h；焙烧温度为350～600℃，程序升温速度为0.5～10℃/min，保温时间为1～4h。

4.根据权利要求1所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：所述磁性Pd-ZrO₂-Fe₃O₄的制备方法如下：量取一定量的硝酸钯溶于去离子水中，将ZrO₂-Fe₃O₄粉末加入上述盐溶液中，在搅拌情况下缓慢滴入氨水，直至pH值达到9，继续在室温搅拌12小时后过滤并干燥，最后将干燥物在氢气和氮气氛围下还原，即得到Pd-ZrO₂-Fe₃O₄磁性锆基催化剂，并使得Pd的质量百分含量为0.1~3%。

5.根据权利要求4所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：所述干燥为干燥箱干燥，干燥温度为80～120℃，干燥时间为2～12h；还原温度为260~300℃，程序升温速度为0.5～3℃/min，保温时间为2～4h。

6.根据权利要求1所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：所述生物质为木质纤维素类生物质。

7.根据权利要求1所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：其特征在于：所述无氧条件是维持反应体系在惰性无氧保护气体环境下。

8.根据权利要求1所述的利用磁性锆基催化剂催化热解生物质制备液体燃料的方法，其特征在于：所述热解反应的时间不超过20s。