[发明专利]一种3D打印整体式合金催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据整体式合金催化剂配方，称取质量比为(1～3)：(1～6)的具有催化活性的金属粉体A和能被碱性溶液溶解的金属粉体B待用；

步骤2：设计具有孔道结构的三维立体模型，根据三维立体模型设定3D打印机的数控程序；

步骤3：将金属粉体A作为活性组分粉体，将金属粉体B作为载体粉体，在惰性气氛下进行3D打印；使用碱溶液对所得产物的载体进行溶解处理后，得到整体式合金催化剂。

2.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，金属粉体A和金属粉体B的粒径＜100μm。

3.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，金属粉体A为镍、铜、钴、铁、钛、钒、铈或锆。

4.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，金属粉体B为铝、锌或铍。

5.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，三维立体模型为圆环式、蜂窝式或网格式。

6.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2具体为：通过3D模型设计软件制作相应的具有孔道结构的三维立体模型，并将3D模型的格式转为二进制格式，将二进制格式信息进行编程处理，在编程软件中确定结构轮廓，对打印路径进行规划，根据整体式合金催化剂配方选择切换金属粉体A和金属粉体B的打印位置，得到3D打印机的数控程序。

7.如权利要求1所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，碱溶液为氢氧化钠溶液。

8.如权利要求7所述的3D打印整体式合金催化剂的制备方法，其特征在于，氢氧化钠溶液的浓度为1～8mol/L，溶解处理的时间为0.5～24小时。

9.采用权利要求1～8中任意一项所述制备方法制得的3D打印整体式合金催化剂。

10.权利要求9所述的3D打印整体式合金催化剂在甲烷化反应、脱硝反应和甲醇合成反应中的应用，其特征在于，甲烷化反应时，金属粉体A为镍，金属粉体B为铝，金属粉体A与金属粉体B的质量比为1：2；脱硝反应时，金属粉体A为钒，金属粉体B为铝，金属粉体A与金属粉体B的质量比为1：3；甲醇合成反应时，金属粉体A为铜，金属粉体B为锌，金属粉体A与金属粉体B的质量比为1：1。