[发明专利]一种多孔陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔陶瓷，其特征在于：

包括碳化硅多孔陶瓷基体；

所述碳化硅多孔陶瓷基体具有微米级大孔；

所述微米级大孔的孔壁表面附着有碳化硅薄膜；

所述碳化硅薄膜中镶嵌有纳米镍颗粒。

2.如权利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于：

所述碳化硅多孔陶瓷基体的显孔隙率为30-80％；

所述微米级大孔的孔径为5-200微米；

所述碳化硅薄膜包括无定形碳化硅薄膜；

所述碳化硅薄膜的厚度为2-20μm；

所述纳米镍颗粒的粒径为2-200nm。

3.如权利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于：

所述碳化硅多孔陶瓷基体为选自重结晶碳化硅多孔陶瓷、反应结合碳化硅多孔陶瓷、氧化物结合碳化硅多孔陶瓷、无压固相烧结碳化硅多孔陶瓷或液相烧结碳化硅多孔陶瓷中的一种。

4.一种催化微反应器，其特征在于：包括如权利要求1-3任一项所述多孔陶瓷。

5.如权利要求4所述的催化微反应器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将所述碳化硅多孔陶瓷基体于反相微乳液中浸渍后，经干燥、预氧化处理、裂解处理煅烧和加工，即得所述催化微反应器；

所述反相微乳液中包括溶解有硅源和碳源的油相、溶解有镍离子的水相和乳化剂；所述硅源为可产生还原性气体的有机硅化物；所述碳源为可调节油相粘度和表面张力的有机物。

6.如权利要求5所述的催化微反应器的制备方法，其特征在于：

所述浸渍的时间为30-120min；

所述干燥的温度为30-50℃；

所述干燥的时间为6-12h；

所述预氧化处理的温度为240-260℃；

所述预氧化处理的时间为100-150min；

所述裂解处理的气氛为惰性气氛；

所述惰性气氛包括氩气或氮气；

所述裂解处理的升温速度为1-3℃/min；

所述裂解处理的温度为450-800℃；

所述裂解处理的保温时间为30-240min。

7.如权利要求5所述的催化微反应器的制备方法，其特征在于：

所述反相微乳液为油包水型反相微乳液；

所述反相微乳液中油相含量为65-80wt％，水相含量为8-31wt％，乳化剂的含量为4-12wt％；

所述油相的有机溶剂为选自环己烷、二甲苯或甲苯中的一种；

所述油相中，有机溶剂的含量为60-90wt％；

所述油相中，碳源和硅源的重量比为1:0.25-4；

所述碳源为选自环氧树脂、酚醛树脂、煤沥青、乙基纤维素或聚苯乙烯中的一种或几种；

所述硅源包括聚碳硅烷；

所述水相为镍盐的水溶液；

所述镍盐包括硝酸镍；

所述水相的浓度为3-63wt％。

8.如权利要求5所述的催化微反应器的制备方法，其特征在于：

所述乳化剂包括主乳化剂和副乳化剂；

所述乳化剂中，主乳化剂的含量为65-95wt％；

所述乳化剂中，副乳化剂的含量为5-35wt％；

所述主乳化剂包括CTAB；

所述副乳化剂为选自Span80、DTAC、SDS或AOT中的一种或几种。

9.一种催化微反应系统，其特征在于：包括气体输送装置，如权利要求4所述催化微反应器和加热装置。

10.如权利要求9所述的催化微反应系统的应用，其特征在于：

应用于将有机液态燃料转化成氢气；

所述有机液态燃料包括C1-C5的醇。