[发明专利]利用豆渣制备生物炭基氧还原反应催化剂的方法及产品

权利要求书

1.一种利用豆渣制备生物炭基氧还原反应催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1将分筛后的豆渣与去离子水按一定比例混合，在惰性气体氛围下进行升温、保温，然后冷却至室温，经过滤、洗涤得到水热炭，所述保温的温度为150℃～200℃；

S2将所述水热炭与磷酸盐溶液按一定比例混合，得到混合溶液，将所述混合溶液经蒸发、干燥和研磨处理后，得到炭、盐混合物；

S3将所述炭、盐混合物在惰性气体氛围下进行升温，经高温掺杂处理后停止加热，冷却至室温，并依次进行酸洗、水洗和干燥，得到氮、磷共掺杂的生物炭基氧还原反应催化剂，其中，所述高温掺杂处理的温度为700℃～900℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述豆渣的粒径为0.1mm～0.5mm，所述豆渣与去离子水的质量比为1:5～1:15。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述豆渣与去离子水的质量比为1:10。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述惰性气体氛围为氮气氛围或氩气氛围，所述升温的速率为5℃/min～10℃/min，所述保温时间为6h～10h。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述升温的速率为8℃/min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述保温的温度为180℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述洗涤包括以下步骤：用乙醇洗涤3～5次后，再用去离子水洗涤5～10次。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述水热炭与所述磷酸盐的质量比为1:2～2:1，所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述水热炭与所述磷酸盐的质量比为1:1。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，将所述水热炭与磷酸盐的混合方式为浸渍，所述干燥的温度为100℃～110℃，所述干燥的时间为8h～12h。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述惰性气体氛围为氮气氛围或氩气氛围，所述升温的速率为5℃/min～10℃/min。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述升温的速率为8℃/min。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述高温掺杂处理的温度为800℃。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述酸洗包括以下步骤：首先采用0.05mol/L～0.1mol/L的稀盐酸溶液洗涤5～10次后，然后采用去离子水进行水洗直至洗涤液体呈中性；所述干燥的温度为100℃～110℃，所述干燥的时间为8h～12h。

15.一种如权利要求1-14任一项所述的方法制备而成的生物炭基氧还原反应催化剂。

16.根据权利要求15所述的生物炭基氧还原反应催化剂，其特征在于，所述生物炭基氧还原反应催化剂的比表面积为350m²/g～700m²/g。