[发明专利]一种骨炭基多孔碳化硅蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法

摘要

本发明涉及一种骨炭基多孔碳化硅蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法，属于催化剂载体制备领域。以动物骨头为原料，经炭化研磨和硅溶胶渗透沉积后，辅以自制淀粉造孔剂搅拌制浆，喷雾干燥后压制制坯煅烧后即得骨炭基多孔碳化硅蜂窝陶瓷催化剂载体，该方法以可再生的动物骨料代替不可再生的堇青石制备出比表面积更大、机械性能更优异的碳化硅蜂窝陶瓷作为催化剂载体，既解决了堇青石蜂窝陶瓷烧成范围窄，热导率低，负载的催化剂易脱落而导致催化失效的缺陷，同时以可再生资源代替不可再生的矿物材料，制备过程更加绿色环保。

主权项

一种骨炭基多孔碳化硅蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取2～3kg肉类加工厂遗留的动物骨头，先放入锅中在95～100℃的温度下蒸煮1～2h对骨料进行脱脂处理，再将脱脂后的动物骨头沥干水分后放入骨料粉碎机粉碎成粒径为5～10mm的碎片，放入烘箱烘干至恒重；（2）将上述烘干后的骨料碎片移入炭化炉并向炉中通入氩气直至置换出炉内空气，先以5℃/min的速率程序升温至100～150℃预炭化20～30min，再提高速率至10℃/min，升温至250～350℃，炭化2～3h后得到动物骨炭，将得到的动物骨炭放入玛瑙研钵研磨成粉，过200目标准筛，制得骨炭粉，备用；（3）取10～20g玉米淀粉倒入500mL锥形瓶中，向瓶中继续加入200～300mL蒸馏水后移入超声分散仪，以100～200W的功率超声分散10～20min得淀粉悬浮液，再将其水浴加热至70～80℃使淀粉充分溶胀20～30min制得淀粉造孔剂；（4）将500～600g上述备用的骨炭粉倒入陶瓷罐中，加入1～2L硅溶胶和200～300mL聚乙烯醇，放置在磁力搅拌机上，以700～800r/min的速率快速搅拌，在搅拌的过程中，将100～200mL淀粉造孔剂分2～3次滴入陶瓷罐中，控制滴加速度使其80～90min内滴加完毕，继续搅拌1～2h，得碳化硅粉浆料；（5）将得到的碳化硅粉浆料装入喷雾造粒机的雾化枪中，在300～400℃的温度下喷雾造粒，得到的造粒粉经烘箱在105～110℃下干燥至恒重，再将干燥后的造粒粉装入压制机的不锈钢模具中，以50～70MPa的压力保压压制3～5min，压制机的合模速率为0.1～0.3mm/min，压制出骨炭基碳化硅坯体；（6）将制得的骨炭基碳化硅坯体放入管式电阻炉中，以10℃/min的速率程序升温至500～600℃，保温预热5～10min后再以20℃/min的速率升温至1800～2000℃，煅烧2～3h后即得一种骨炭基多孔碳化硅蜂窝陶瓷催化剂载体。