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专利号: 2024101358686
申请人: 湘潭大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,所述方法包括使用所述核壳型微波催化剂在微波条件下直接催化硫化氢分解生成氢气和硫磺,所述核壳型催化剂包括Ce‑Mo2C核结构和包覆在所述Ce‑Mo2C核结构外侧的WO3壳结构,表示为Ce‑Mo2C@WO3催化剂。

2.根据权利要求1所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,所述Ce‑Mo2C@WO3催化剂采用以下方法制备:步骤(1)、通过金属掺杂和有机无机杂化法制备得到粉末状的Ce‑Mo2C,其中,所述步骤(1)包括:使钼酸铵、对苯二胺和铈盐与第一分散剂混合后,在30~80℃及搅拌状态下发生胺沉淀反应,反应完成后得到包括胺沉淀的反应液;

使包括胺沉淀的反应液经固液分离、洗涤、干燥、煅烧得到粉末状的Ce‑Mo2C;

步骤(2)、以粉末状的Ce‑Mo2C为原料,制备两组相同的Ce‑Mo2C溶液,然后向其中一组Ce‑Mo2C溶液中加入偏钨酸和盐酸并混合均匀得到第一混合液,及向另一组Ce‑Mo2C溶液中加入偏钨酸并混合均匀得到第二混合液;

步骤(3)、分别对第一混合液和第二混合液进行预设处理,得到第一前驱体和第二前驱体,其中,所述预设处理包括依次进行的固液分离、清洗和干燥;

步骤(4)、将所述第一前驱体和第二前驱体分别装入两个磁舟中并置于管式炉,在含氮元素气氛和预设煅烧条件下进行煅烧,得到所述Ce‑Mo2C@WO3催化剂,其中,装入第一前驱体的磁舟置于装入第二前驱体的磁舟的前侧。

3.根据权利要求2所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,所述铈盐为硝酸铈,硝酸铈中铈元素与钼酸铵中的钼元素的质量比1:(10 20),钼酸铵和对~苯二胺的摩尔比为1:(0  .5~10);所述第一分散剂包括盐酸和水,且所述盐酸和水的体积比为1:(0.1 200)。

~

4.根据权利要求3所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,制备Ce‑Mo2C溶液的方法为:将所述粉末状的Ce‑Mo2C分散于第二分散剂中,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,混合均匀后,再经超声和搅拌处理,得到所述Ce‑Mo2C溶液,其中,所述第二分散剂包括无水乙醇和水,所述无水乙醇和水的体积比为1:(0.1 10)。

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5.根据权利要求3所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,第一混合液和第二混合液中的偏钨酸中的钨元素和掺铈碳化钼中的钼元素的原子摩尔比为1:(0.5 2)。

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6.根据权利要求2所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,含氮元素气氛为氮气和氨气中的一种或者两种的混合气,所述预设煅烧条件包括煅烧温度为500~1000℃,煅烧时间为3 6h。

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7.根据权利要求1至6任一项所述的核壳型微波催化剂用于催化分解硫化氢的方法,其特征在于,微波条件下催化硫化氢直接分解的反应温度为400 600℃。

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8.一种核壳型微波催化剂的制备方法,其特征在于,所述核壳型催化剂包括Ce‑Mo2C核结构和包覆在所述Ce‑Mo2C核结构外侧的WO3壳结构,表示为Ce‑Mo2C@WO3催化剂,所述制备方法包括如下步骤:步骤(1)、通过金属掺杂和有机无机杂化法制备得到粉末状的Ce‑Mo2C,其中,所述步骤(1)包括:使钼酸铵、对苯二胺和铈盐与第一分散剂混合后,在30~80℃及搅拌状态下发生胺沉淀反应,反应完成后得到包括胺沉淀的反应液;

使包括胺沉淀的反应液经固液分离、洗涤、干燥、煅烧得到粉末状的Ce‑Mo2C;

步骤(2)、以粉末状的Ce‑Mo2C为原料,制备两组相同的Ce‑Mo2C溶液,然后向其中一组Ce‑Mo2C溶液中加入偏钨酸和盐酸并混合均匀得到第一混合液,及向另一组Ce‑Mo2C溶液中加入偏钨酸并混合均匀得到第二混合液;

步骤(3)、分别对第一混合液和第二混合液进行预设处理,得到第一前驱体和第二前驱体,其中,所述预设处理包括依次进行的固液分离、清洗和干燥;

步骤(4)、将所述第一前驱体和第二前驱体分别装入两个磁舟中并置于管式炉,在含氮元素气氛和预设煅烧条件下进行煅烧,得到所述Ce‑Mo2C@WO3催化剂,其中,装入第一前驱体的磁舟置于装入第二前驱体的磁舟的前侧。

9.一种核壳型微波催化剂,其特征于,所述核壳型微波催化剂采用权利要求8所述的制备方法制备得到。