[发明专利]一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂，其特征在于，Ni金属颗粒被MOF-74中的有机配体热解生成的多孔碳部分包裹住，同时负载在生物质炭的孔道内。

2.一种权利要求1所述的整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预处理：将生物质置入高锰酸钾溶液中，进行回流反应，洗涤、干燥、密封保存，待用；

(2)配制：将镍盐和2,5-二羟基对苯二甲酸溶于DMF、甲醇和去离子水的混合溶液中，搅拌均匀，得到Ni-MOF-74的前驱体溶液；

(3)微波反应：将步骤(1)预处理好的生物质浸渍在步骤(2)所得Ni-MOF-74的前驱体溶液中，进行恒温微波辅助合成反应，取出生物质，干燥待用；

(4)炭化：将步骤(3)中微波反应后的生物质依次经过煅烧、洗涤、干燥，得到Ni@C/C催化剂；

所述生物质为木块、竹子或果壳；

步骤(4)中所述煅烧的条件为：在通N₂的条件下，400～1000℃煅烧1～5h。

3.根据权利要求2所述的一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述回流反应的温度为40～100℃，反应时间为0.5～24h；所述洗涤为用去离子水对生物质洗涤3～6次。

4.根据权利要求2所述的一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述镍盐与所述2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为1～10:1，所述镍盐为六水合硝酸镍、四水合乙酸镍或氯化镍；所述混合溶液中DMF、甲醇和去离子水的体积比为1～20:1:1。

5.根据权利要求2所述的一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述浸渍的时间为1～5h；所述恒温微波辅助合成反应的温度为100～150℃，反应时间为0.5～2h。

6.根据权利要求1所述的一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂在催化加氢反应中的应用。

7.根据权利要求6所述的一种整体型蜂窝状Ni@C/C催化剂在催化加氢反应中的应用，其特征在于，所述催化加氢反应为对CO进行加氢催化合成反应和对CO₂进行加氢催化合成反应。