[发明专利]一种热解麦秸秆制备的纳米碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种热解麦秸秆制备的纳米碳材料，其特征在于：

所述纳米碳材料由以下步骤制备，

1)先将麦秸杆经质量浓度为30～36％的稀盐酸浸泡后在烘箱里烘干，然后用粉碎机粉碎后通过50目筛过筛，过筛后的麦秸秆粉末备用；

2)催化剂的制备；

所述化合物化学化学通式表达式为AMLO；化学计量比称取含A、M和L的盐类化合物，含A的化合物为Mg(NO₃)₂·6H₂O或La(NO₃)₃·6H₂O，M是Ni，L是Fe或者Co或者Cu，O为氧元素。其中A和(M+L)的摩尔比为1∶1或2∶1，将其溶解到固液质量比1∶6的水中或乙醇中，然后再加入过量的络合剂，络合剂为柠檬酸，然后在50～200℃下将上述溶液加热蒸发，最后发生自燃生成黑色粉末状物质，然后将其在400～1000℃于空气气氛中煅烧1～4h，将煅烧后的黑色颗粒进行研磨即得所需催化剂；

3)选用双温区管式反应炉，第一段炉中在小瓷舟内放入1～5g步骤1)所得麦秸秆粉末原料，第二段炉中放入0.1～1g步骤2)所得的催化剂，第一段炉炉温设定为450～750℃，第二段炉设定为450～750℃，先向系统中通入100～300ml min^-1的N₂，使第一、第二段炉在氮气气氛中同时升至相应的温度，N2不停止通入的条件下，然后向系统中同时通入50～100mlmin^-1的H₂40～60分钟，之后两段炉均保温0.5～2h，然后关掉电源使系统在N₂气氛中使反应系统缓慢冷却后即得纳米碳材料。

2.如权利要求1所述的一种热解麦秸秆制备的纳米碳材料，其特征在于所述步骤2)中加入过量的络合剂的同时，加入氨水作造孔剂。

3.如权利要求1所述的一种热解麦秸秆制备的纳米碳材料，其特征在于所述的麦秸秆是新的或者是存放的。

4.如权利要求1所述的一种热解麦秸秆制备的纳米碳材料，其特征在于第二段炉中选用的催化剂为镁系催化剂和镧系催化剂，催化剂的制备方法采用常规的溶胶凝胶法；催化剂与产物的分离采用常用的酸处理工艺。

5.一种热解麦秸秆制备纳米碳材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)先将麦秸杆经质量浓度为30～36％的稀盐酸浸泡后在烘箱里烘干，然后用粉碎机粉碎后通过50目筛过筛，过筛后的麦秸秆粉术备用；

2)催化剂的制备；

所述化合物化学表达式为AMLO；化学计量比称取含A、M和L的盐类化合物，含A的化合物为Mg(NO₃)₂·6H₂O或La(NO₃)₃·6H₂O，M是Ni，L是Fe或者Co或者Cu，O为氧元素。其中A和(M+L)的摩尔比为1∶1或2∶1，将其溶解到固液质量比1∶6的水中或乙醇中，然后再加入过量的络合剂，络合剂为柠檬酸，然后在50～200℃下将上述溶液加热蒸发，最后发生自燃生成黑色粉末状物质，然后将其在400～1000℃于空气气氛中煅烧1～4h，将煅烧后的黑色颗粒进行研磨即得所需催化剂；

3)选用双温区管式反应炉，第一段炉中在小瓷舟内放入1～5g步骤1)所得麦秸秆粉术原料，第二段炉中放入0.1～1g步骤2)所得的催化剂，第一段炉炉温设定为450～750℃，第二段炉设定为450～750℃，先向系统中通入100～300ml min^-1的N₂，使第一、第二段炉在氮气气氛中同时升至相应的温度，N₂不停止通入的条件下，然后向系统中同时通入50～100mlmin^-1的H₂40～60分钟，之后两段炉均保温0.5～2h，然后关掉电源使系统在N₂气氛中使反应系统缓慢冷却后即得纳米碳材料。