[发明专利]一种微波催化剂、其制备方法及催化分解硫化氢的方法

权利要求书

1.一种微波催化剂，其特征在于：该催化剂为通过水热合成法制备的负载型催化剂，其包括活性组分和载体，所述活性组分为过渡金属硫化物中的至少一种，所述载体为碳纳米管；

该催化剂中：活性组分的总负载质量含量为1％-50％，载体的质量含量为50％-99％。

2.根据权利要求1所述的微波催化剂，其特征在于，所述碳纳米管为经过碱处理后的改性碳纳米管。

3.根据权利要求2所述的微波催化剂，其特征在于，所述碳纳米管进行碱处理的具体过程是：将碳纳米管和碱溶液放入水浴搅拌的三口烧瓶中，处理温度为30℃-90℃，处理时间为0.5-8h；所述碱溶液为氢氧化锂溶液、氢氧化钠溶液以及氢氧化钾溶液中的至少一种，所述碱溶液中氢氧化物的摩尔浓度为0.2-6mol/L。

4.根据权利要求3所述的微波催化剂，其特征在于，所述过渡金属硫化物为硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化锰、硫化钨中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的微波催化剂，其特征在于，所述过渡金属硫化物为硫化钴、硫化镍以及硫化锰中的至少一种；

该催化剂中：活性组分的总负载质量含量为2％-45％，载体的质量含量为55％-98％。

6.一种如权利要求2-5任意一项所述微波催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、按配比称取过渡金属硝酸盐、硫脲、碱处理后的碳纳米管、乙二醇和水；

第二步、将过渡金属硝酸盐、硫脲和碱处理后的碳纳米管加入到水和乙二醇混合溶液中搅拌均匀，得到第一混合液；

第三步、将第二步所得第一混合液置入高压水热反应釜中进行水热合成反应，得到第二混合液；

第四步、将第三步所得第二混合液进行后处理，即得微波催化剂。

7.根据权利要求6所述的微波催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二步中：

过渡金属硝酸盐和硫脲的摩尔配比为2：1-1：4；

水和乙二醇混合溶液中的水和乙二醇体积比为2：8-7：3；

搅拌具体是：先采用水浴磁力搅拌，再采用超声震荡；水浴磁力搅拌的温度为30℃-80℃，搅拌时间为0.2-4h；超声震荡中超声处理的时间为0.5-3h。

8.根据权利要求6所述的微波催化剂的制备方法，其特征在于，所述第三步中：水热合成反应的温度为140℃-220℃，反应时间为6-48h；

所述第四步中的后处理具体包括抽滤处理、真空干燥处理以及过筛处理，真空干燥处理中：干燥温度为40℃-100℃，干燥时间为4-24h；所述过筛处理筛选出20-80目的颗粒。

9.一种催化分解硫化氢的方法，其特征在于：在微波反应器内的石英反应管中填充如权利要求1-5任意一项所述的微波催化剂形成催化剂床层，然后将含硫化氢的混合气体通入该催化剂床层进行气-固相催化反应，实现硫化氢的分解。

10.根据权利要求9所述的催化分解硫化氢的方法，其特征在于：所述催化剂床层中央插入测温热电偶，催化剂床层两端填充石英棉加以固定，催化剂床层的温度为400℃-800℃；所述含硫化氢的混合气体中的硫化氢体积含量为10-30％，含硫化氢的混合气体的流速为40-120ml/min。