一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用与流程

本发明涉及粉煤灰综合利用，具体为一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用。

背景技术：

1、粉煤灰是一种副产品，产生于燃烧煤炭时。当煤炭燃烧完后，剩下的残渣被称为粉煤灰。粉煤灰主要由煤炭中的无机物组成，包括灰分、矿物质和残余燃烧物。粉煤灰通常分为两种类型：底灰和飞灰。底灰沉积在煤炭燃烧设备的底部，而飞灰则通过烟气流被抛出，最终被收集和处理。粉煤灰具有一定的物理和化学特性，常用于多个领域

2、目前二氧化碳还原技术主要有电催化、光催化和热催化等。其中电催化还原co2可以制备一氧化碳(co)、甲烷(ch4)、甲酸(hcooh)、乙烯(c2h4)、甲醇(ch3oh)等化学品，具有操作简单，反应过程温和过程可控等特点，具有广泛的应用前景。不仅能够降低二氧化碳在空气中的含量，还能够生成具有高附加值的含碳化学品及工业原料，从而实现碳循环。目前co2电催化还原的反应路径多，导致产物选择性低。因此，该技术的关键问题在于寻找低成本、高活性和高选择性催化剂，以实现co2有效转化。

3、因此，基于上述背景技术问题，本发明提出了一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，为固体废弃物的综合利用提供新的方案。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，解决了粉煤灰废料利用效率较低的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法，具体包括以下步骤：

5、s1.制备样品

6、将粉煤灰筛分，筛去大颗粒杂质，然后将其与2mol/l氢氧化钾溶液混合，80℃高温反应3小时，去离子水洗涤三遍，得到碱处理的粉煤灰样品；

7、s2.干燥处理

8、碱处理的粉煤灰样品在真空烘箱中干燥过夜；

9、s3.样品混合

10、将乙二胺四乙酸铜、碱处理的粉煤灰样品固体状态下混合均匀，得到蓝灰色固体混合物；

11、s4.研磨焙烧

12、固体混合物研钵中研磨均匀，随后在管式炉中于气体保护下焙烧；

13、s5.最终成品

14、将焙烧后所得的灰色固体研磨均匀，得到产物。

15、优选的，所述步骤s3中主要物质原料比为乙二胺四乙酸铜：粉煤灰＝(0-20):1。

16、优选的，所述步骤s4中管式炉中焙烧温度为150-650℃。

17、优选的，所述步骤s4中保护气体为氧气、氮气、氩气或氩气-氢气混合气中的一种或几种。

18、优选的，所述方法中催化剂成分中粉煤灰含量为0～95％。

19、一种以粉煤灰为原料的金属催化剂在电催化二氧化碳还原领域中的应用。

20、(三)有益效果

21、本发明提供了一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用。具备以下有益效果：

22、本发明提供了一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，本发明与现有技术相比，其处理过程简单，设备成本低、制备工艺简洁，本发明可通过改变原料比与焙烧条件实现对催化剂活性位的有效调节，在-0.7～-1.6v vs.rhe电势范围内实现二氧化碳还原为c1产物甲烷法拉第效率的调节，本发明以固体废弃物粉煤灰为原料合成高活性co2电还原催化剂，为固废综合利用开辟新途径，创新发展理念，开拓工业资源综合利用新格局，实现固废资源化高技术高质量发展。

技术特征：

1.一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s3中主要物质原料比为乙二胺四乙酸铜：粉煤灰＝(0-20):1。

3.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s4中管式炉中焙烧温度为150-650℃。

4.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s4中保护气体为氧气、氮气、氩气或氩气-氢气混合气中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，其特征在于：所述方法中催化剂成分中粉煤灰含量为0～95％。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种以粉煤灰为原料的金属催化剂在电催化二氧化碳还原领域中的应用。

技术总结本发明提供一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，涉及粉煤灰综合利用技术领域。该以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法，具体包括以下步骤：S1.制备样品；S2.干燥处理；S3.样品混合；S4.研磨焙烧；S5.最终成品。本发明提供一种以粉煤灰为原料的金属催化剂制备方法及其应用，本发明的方法其处理过程简单，设备成本低、制备工艺简洁。技术研发人员：付晓娟,韩雪,曾尚红,王煌东,葛金良,谷晓俊,郭艳,刘文格,丁杰,包福全受保护的技术使用者：内蒙古自治区产品质量检验研究院技术研发日：技术公布日：2024/4/17