[发明专利]一种巨菌草多孔炭基固体催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种巨菌草多孔炭基固体催化剂的制备方法，其特征在于：首先将巨菌草粉末在常压下热解得到预炭化产物；将预炭化产物活化得到活化前驱体，再利用热解绝氧工艺制得巨菌草基多孔炭载体，最后以2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸重氮盐作为磺化剂制备巨菌草多孔炭基固体催化剂；包括以下步骤：

（1）预炭化产物的制备：将巨菌草粉末置于通入N₂的管式炉中，隔绝氧加热，在常压下热解后降至室温，得到预炭化产物；

（2）活化前驱体的制备：将预炭化产物与活化剂混合，加水搅拌2 h，在60 ℃下干燥至恒重，得到活化前驱体；

（3）巨菌草基多孔炭载体的制备：将活化前驱体置于通入N₂的管式炉中，升温绝氧加热，在常压下充分热解后降至室温，所得黑色固体粉末经去离子水洗涤，在60 ℃下干燥至恒重，得到巨菌草基多孔炭载体；

（4）巨菌草多孔炭基固体催化剂的制备：将步骤（3）所得的巨菌草基多孔炭载体用2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸重氮盐磺化，得到巨菌草多孔炭基固体催化剂；

步骤（3）中加热温度为400~550 ℃，加热速率为3~10 ℃ min^-1，保温时间为3~6 h；步骤（2）中活化剂与预炭化产物的质量比为1:5~5:1；步骤（2）中所述的活化剂为5-磺基水杨酸；步骤（4）中磺化温度为4~8 ℃，磺化时间为1~6 h；其中所述巨菌草基多孔炭载体与2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸重氮盐的质量比为1:6。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的预炭化温度为300℃，加热速率为3~10 ℃ min^-1，保温时间为1~3 h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸重氮盐的制备为：将13.0 g 2,5-二氨基-1,4-苯二磺酸分散在75mL 1mol/L HCl溶液中；使用冰水浴将温度控制在0-5℃；然后将83mL 1mol/L NaNO₂逐滴加入烧瓶中，搅拌50 min；过滤，得到白色沉淀物，冷水洗涤后干燥备用，即得到2,5-二氨基-1,4-二磺酸重氮盐。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的制备方法得到的巨菌草多孔炭基固体催化剂。