[发明专利]一种组装体型催化填料及其制备方法和在流动化学催化系统中的应用

权利要求书

1.一种组装体型催化填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在搅拌条件下，向氧化石墨烯分散液加入纤维材料、润湿剂、双氧水溶液和液态氮源，混合均匀，进行水热反应，冷却，形成组装水凝胶，即得所述组装体型催化填料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维材料的直径为100nm-100μm，长径比为10-1000；为纤维素纤维、硅酸铝纤维、玻璃纤维、石英棉纤维、碳纤维和合成纤维中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述润湿剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为3-10mg/mL；氧化石墨烯的粒径为10nm-40μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态氮源为氨水。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，原料中引入的氧化石墨烯、润湿剂、H₂O₂、氮源、纤维材料的质量比为1:(0.5-3):(0.045-5):(0.05-30):(1.87-5.62)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为120-220℃，时间为5-24h。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备的组装体型催化填料，其特征在于，它呈由纤维材料和氮掺杂多孔石墨烯经自组装搭接形成的三维多孔立体结构。

9.一种权利要求1～7任一项所述制备方法制备的组装体型催化填料或权利要求8所述的组装体型催化填料，其特征在于，将其用作固定床催化剂，用于催化芳硝基化合物的还原反应，具体步骤包括：将组装体型催化填料填充在层析柱中，将芳硝基化合物还原反应溶液以30-240mL/min的流速通过组装体型催化填料。

10.根据权利要求所述的应用，其特征在于，所述芳硝基化合物还原反应溶液中芳硝基化合物的浓度为0.1-5mmol/L。