[发明专利]一种掺氮炭催化剂的制备方法及其在生物油加氢中的应用

权利要求书

1.一种掺氮炭催化剂的制备方法及其在生物油加氢中的应用，其特征在于，一种利用生物质制备负载活性金属掺氮炭催化剂的方法包括如下步骤：

S1：将生物质废弃物粉碎干燥后，与绿色活化剂、尿素通过浸渍的方式充分混合，浸渍24h后，在100℃下蒸发掉其中的水分，得到混合样品；

S2：将步骤S1中的混合样品放入固定床反应器中在惰性气氛下进行快速热解活化掺氮反应，反应温度为500-900℃，反应时间为30-60min，生物质与绿色活化剂和尿素交互作用，得到孔隙率发达且富含氮素的热解炭；

S3：将步骤S2得到的热解炭放入1mol/L的盐酸溶液中浸渍24h，然后用去离子水冲洗至滤液为中性，以除去热解炭中的活化剂，干燥后得到掺氮炭材料；

S4：将步骤S3得到的掺氮炭浸渍到水中，并向其中缓慢滴入金属氯化物溶液，并不断搅拌，促使掺氮炭中的含氮官能团锚定活性金属，形成稳定的配位键，最后在70℃条件下将蒸发掉其中的水分，最终得到负载活性金属的掺氮炭催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S1中的生物质为木屑、树叶、稻秆中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S1中的绿色活化剂为KAC、NaAC、(COOK)₂.H₂O中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S1中的生物质、绿色活化剂与尿素的比例为1∶1∶1-5∶2∶1。

5.根据权利要求4所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S2中，惰性气体为氩气或氮气，气体流量为200-500mL/min。

6.根据权利要求5所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S4中的金属氯化物为氯化钯、氯化铂、氯化镍中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种利用生物质制备负载活性金属的掺氮炭催化剂的方法，其特征在于，所述步骤S4中的掺氮炭材料与金属氯化物的质量比为5∶1-2∶1，滴定温度为30-45℃。

8.如权利要求1-7之一所述方法制备的负载活性金属的掺氮炭催化剂。

9.如权利要求8所述负载活性金属的掺氮炭催化剂在生物油加氢中的应用，其特征在于，其作为生物油衍生物苯酚加氢转化制备环己酮的催化剂，将负载活性金属的掺氮炭催化剂、苯酚、及水放入反应釜中，通入0.1-3MPa氢气，催化剂与苯酚的比例为1∶4-1∶1，反应温度为50-150℃，反应时间为1-5h。