[发明专利]一种炭基固体碱催化剂及其制备方法

摘要

一种炭基固体碱催化剂及其制备方法，包括以下步骤（1）木质纤维预处理；（2）炭基载体的制备；（3）催化剂的制备。该方法以各类木质纤维预处理残渣为初始原料，经活化、负载等过程制备高活性的炭基固体碱催化剂，有效解决农林废弃木质纤维预处理残渣的环保处置及再利用问题，实现高值化利用；本发明在真空浸渍法条件下，将炭基载体孔隙中吸附的空气被移除出来，有利于K2CO3溶液充分进入并均匀分散在炭基载体的孔隙中，在高温活化过程中，与炭基载体的活性OH反应，生成CO2和H2O，并在炭基载体的孔隙中产生均匀分散的K2O‑C活性位点，获得具有较高碱强度和碱量的炭基固体碱催化剂K2O/C。

主权项

一种炭基固体碱催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）木质纤维预处理：以木质纤维为原料，采用稀碱法预处理、稀氨水预处理、稀酸法预处理、蒸汽爆破法预处理，水热预处理法或环丁砜预处理法中的任意一种方法预处理后取富含木材多糖的滤饼待用，洗涤滤饼时滤液中析出得到的富含木质素的残渣，用于制备炭基固体碱催化剂；（2）炭基载体的制备：采用磷酸法制备炭基载体，以上述木质纤维预处理过程中产生的残渣为原料，按照浸渍体积比1:1‑1:2.5，称取残渣加入到烧杯中，并同时加入磷酸，保温150℃下机械搅拌1‑2 h，将浸渍料转入到马弗炉中，以10℃/min程序升温至500℃，恒温活化2‑3 h，冷却至室温，进行酸洗、水洗至中性，经干燥后，研磨得炭基载体；（3）催化剂的制备：采用真空浸渍法，室温条件下，在三口烧瓶内装入上述炭基载体，开启真空泵，待真空度到达定‑0.1MPa后，通过分液漏斗加入K2CO3水溶液，开启磁力搅拌，浸渍3 h后过滤，滤饼在120℃下烘干后置于马弗炉中，以20℃/min升温至450‑650℃，恒温煅烧3‑5 h，冷却制得炭基固体碱催化剂K2O/C，置于干燥箱中备用。