[发明专利]石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂制备及在制氢中的应用

权利要求书

1.一种石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂的制备方法，其特征在于，该方法是以工业固体废弃物粒化高炉矿渣以及石墨烯为原料，与氢氧化钠水溶液在搅拌装置中进行拌合，发生化学反应形成浆体，然后进行成型及养护得到石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂材料；具体包括下列步骤：

(1)准确称取粒化高炉矿渣粉原料，置入搅拌机中；

(2)称取石墨烯原料，掺量为粒化高炉矿渣粉原料质量的0.01-0.02％，置于搅拌机中，与粒化高炉矿渣粉干混均匀；

(3)称取固体氢氧化钠，其掺量为粒化高炉矿渣粉质量的3％；

(4)称取水，其水的掺量与粒化高炉矿渣粉质量之比为0.28；将固体氢氧化钠溶入水中；然后将氢氧化钠水溶液加入搅拌机中，拌和进行化学反应形成均匀的浆体；

(5)将浆体装入模具中成型，1d后脱模，放入标准养护箱中养护1d后脱模，再放入标准养护箱中养护2d，得到石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂材料试块，分别检测试块的抗压及抗折强度、比表面积、孔径以及孔体积；然后将试块敲碎，过70目-45目筛，制得粒径范围0.215mm-0.325mm的石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂。

2.权利要求1所述方法制备的石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂用于光催化分解水制氢的应用。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，采用300W氙灯作为模拟光源，评价光催化分解水产氢量，具体包括下列步骤：

(1)分别定量称取固体空穴捕获剂Na₂S和Na₂SO₃，溶入盛有定量蒸馏水的一侧为平面的Pyrex玻璃平底反应瓶中，称取一定量的石墨烯强化增韧孔性固废基催化剂颗粒样品放入反应瓶中，瓶口用橡胶垫密封。

(2)将反应瓶放在磁力搅拌器上，打开氙灯稳流电源，用300W的氙灯作为模拟光源照射反应瓶进行光催化分解水制氢反应。

(3)采用配备有TCD检测器，Hayesep D填充柱的气相色谱仪对生成的气相产物进行检测，评价光催化分解水产氢量。