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专利号: 2020100282874
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种镍掺杂磁性炭,其特征在于,其主要组分为活性炭、NiFe2O4和少量的Ni(OH)2,且NiFe2O4和Ni(OH)2均匀附着在活性炭表面及孔隙中。

2.根据权利要求1所述的一种镍掺杂磁性炭,其特征在于,所述的镍掺杂磁性炭的X射线衍射图谱显示,2θ=15~35°处衍射峰为活性炭无定型结构特征衍射峰;2θ=11.56°处的衍射峰为Ni(OH)2的特征峰;2θ=30.21°、35.56°、43.18°、53.76°、57.22°、62.82°和74.37°出现的衍射峰为NiFe2O4的特征峰。

3.根据权利要求1所述的一种镍掺杂磁性炭,其特征在于,镍掺杂磁性炭中,C、O、Cl、Fe和Ni的原子百分率分别为70~80%、15~25%、0.1~0.3%、1~5%和1~5%。

4.根据权利要求3所述的一种镍掺杂磁性炭,其特征在于,镍掺杂磁性炭中,C、O、Cl、Fe和Ni的原子百分率分别为73.62%、21.65%、0.27%、2.38%、和2.08%。

5.根据权利要求1所述的一种镍掺杂磁性炭,其特征在于,镍掺杂磁性炭的饱和磁化强-l -l度、矫顽力和剩余磁化强度分别为1.5~3emu·g 、0.5~1.1emu·g 和50~120oe。

6.权利要求1~5任一项所述镍掺杂磁性炭的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将铁盐和镍盐溶解于水中,得到铁镍混合溶液;

(2)将活性炭加入到铁镍混合溶液中,浸渍一段时间,得到含有活性炭、Fe3+和Ni2+混合悬浮液;

(3)将混合悬浮液在反应器中进行加热回流反应,混合悬浮液沸腾后,用NaOH溶液调节体系的pH为10-14,保持沸腾回流反应一段时间;

(4)反应完成后冷却并用水洗涤反应产物至中性,干燥反应产物,获得镍掺杂磁性炭。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述镍盐为乙酸镍、氯化镍、硝酸镍和硫酸镍中的一种或几种;所述铁盐为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或醋酸铁中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)中镍盐、铁盐和步骤(2)中活性炭的摩尔比为1:2~4:50~200。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述回流反应温度为100~130℃,所述沸腾回流反应时间为1~4h,使用油浴加热;步骤(3)所述回流反应温度为110~120℃。

10.一种镍掺杂磁性炭的用途,其特征在于,利用镍掺杂磁性炭提高暗发酵产氢性能,以获得更高的H2产率和发酵效率。