[发明专利]一种热解炭负载零价铁复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种热解炭负载零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

第一步，将天然赤铁矿粉与粉碎的松木生物质按照质量比1:1~1:10进行混合，加入水浸没混合原料，超声混合均匀，烘干，得到干燥的混合原料；

第二步，将所得的干燥的混合原料放置管式炉中，在氢气-氩气混合气氛围下限氧热解，以设定的升温速率升温至目标温度800~1500^oC下热解50~120min，即得热解炭负载零价铁复合材料，为复合材料PC/ZVI。

2.根据权利要求1所述的热解炭负载零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，第一步中，粉碎的松木生物质的粒径不超过2mm；

和/或，第一步中，所述天然赤铁矿粉与粉碎的松木生物质混合质量比为1:4~1:6，更优选为1:5；

和/或，第一步中，超声处理30 min混合均匀；

和/或，第一步中，所述烘干采用放入烘箱50~90^oC条件下干燥，优选为60 ^oC条件下干燥；

和/或，第二步中，氢气-氩气混合气中，氢气、氩气的体积比为1:19；氢气-氩气混合气的流量为400 mL/min；

和/或，第二步中，设定的升温速率为1~15^oC/min ，优选为5 ^oC/min；和/或，目标温度为800~1500^oC，优选为1000 ^oC；热解的时间为50~120min，更优选为60 ~90min。

3.根据权利要求1所述的热解炭负载零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，还包括将制得的复合材料PC/ZVI洗净烘干：将第二步所得固体材料收集，用乙醇和去离子水交替清洗后，放置真空干燥箱50~80^oC下干燥后收集，得洗净烘干的复合材料PC/ZVI。

4.一种复合材料PC/ZVI，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的方法制备得到。

5.一种复合材料PC/ZVI/石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

将权利要求1或4所述的复合材料PC/ZVI洗净烘干，按照复合材料PC/ZVI质量的10~40%掺入石墨烯，加入适量乙醇浸没混合材料，超声混合均匀，50~80^oC真空干燥后，进行热解，以1~15^oC/min升温速率升温至250~600^oC炭化30~90min，得复合材料PC/ZVI/石墨烯。

6.根据权利要求5所述的复合材料PC/ZVI/石墨烯的制备方法，其特征在于，石墨烯的掺入量为复合材料PC/ZVI质量的10~40%，优选为20%；

和/或，超声30-60 min混合均匀，真空干燥温度为50~80^oC，优选为60 ^oC；

和/或，热解升温速率为1~15^oC/min ，优选为5 ^oC/min；热解温度为250~600^oC，优选为300 ^oC；热解的时间为30~90min，更优选为60 min。

7.一种复合材料PC/ZVI/石墨烯，其特征在于，由权利要求5-6任一项所述的方法制备得到。

8.一种复合材料PC/ZVI/对苯醌的制备方法，其特征在于，包括：每1.0g权利要求4所述的复合材料PC/ZVI中，加入含0.5-1.0mM对苯醌的乙醇溶液，混合均匀，50~80^oC真空干燥30~90min去除乙醇，即得复合材料PC/ZVI/对苯醌。

9.一种复合材料PC/ZVI/对苯醌，其特征在于，由权利要求8所述的方法制备得到。