CN108686714A - SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法 - Google Patents

SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108686714A
CN108686714A CN201810343390.0A CN201810343390A CN108686714A CN 108686714 A CN108686714 A CN 108686714A CN 201810343390 A CN201810343390 A CN 201810343390A CN 108686714 A CN108686714 A CN 108686714A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sic foam
foam
sic
transition zone
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810343390.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108686714B (zh
Inventor
李伟
雷青国
王松
周小蛟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National University of Defense Technology
Original Assignee
National University of Defense Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National University of Defense Technology filed Critical National University of Defense Technology
Priority to CN201810343390.0A priority Critical patent/CN108686714B/zh
Publication of CN108686714A publication Critical patent/CN108686714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108686714B publication Critical patent/CN108686714B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20—Carbon compounds
    • B01J27/22—Carbides
    • B01J27/224—Silicon carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/348—Electrochemical processes, e.g. electrochemical deposition or anodisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/956—Silicon carbide
    • C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法，其中SiC泡沫由玻璃态碳泡沫置于聚硅烷溶液中，经浸渍、干燥、高温反应制得。SiC泡沫整体式催化剂包括SiC泡沫，其上沉积有过渡层，过渡层上沉积有第二载体，且负载有贵金属。其制备方法包括沉积过渡层和第二载体、热处理和负载贵金属。本发明SiC泡沫的制备方法具有制备简单、成本低等优点，所得SiC泡沫是一种极具前途的催化剂载体。本发明SiC泡沫整体式催化剂具有高催化活性、高强度、耐高温、高传热传质速率、长寿命等优点，是一种极具前途的新型甲烷催化剂，其制备方法具有工艺简单、成本低、对设备要求低、操作安全等优点。

Description

SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催 化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于催化剂领域，涉及一种SiC泡沫的制备方法、以SiC泡沫为载体的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法。
背景技术
天然气具有热效率高、价格低廉和污染小等特点，是一种优质的清洁能源，对于解决我国日益严重的环境污染和能源危机问题具有重要意义。天然气的安全、高效利用是目前的研究热点。与传统甲烷(天然气的主要成分)火焰燃烧相比，甲烷催化燃烧具有燃温低、热效率高、有害尾气排放少等优点，引起了广泛关注。在甲烷催化燃烧领域，催化剂是甲烷催化燃烧的核心。
近年来，强度高、传热传质效率高的整体式催化剂正逐渐取代易破碎、难以回收的颗粒型催化剂。整体式催化剂主要分为金属基整体式催化剂和陶瓷(主要为氧化物陶瓷)基整体式催化剂。以蜂窝陶瓷为载体的陶瓷基整体式催化剂具有高强度、低热膨胀、耐磨损、耐腐蚀等优点，但陶瓷整体式催化剂存在以下问题：导热性差，易产生局部过热而烧结失活；抗热冲击性能不足，易破碎；耐热性差，影响使用寿命。虽然以耐高温合金为载体的金属基整体式催化剂克服了蜂窝陶瓷整体式催化剂导热性差、抗冲击性能不足的缺点，但是金属基整体式催化剂也存在熔点低、易氧化、金属蜂窝与涂覆的陶瓷相热匹配性能差等问题，限制了其应用。
近年来，SiC泡沫在甲烷催化燃烧领域的应用引起广泛关注，然而SiC泡沫载体存在制备成本高、SiC泡沫载体的高强度和高比表面积难以同时兼顾等问题。为此，现有研究中通常以γ-Al2O3为第二载体，通过涂覆在SiC泡沫上以提高催化剂的比表面积和催化活性。但是，以γ-Al2O3为第二载体仍然存在以下问题：(1)耐温性不足，使用温度一般不超过1200℃；(2)不耐水汽腐蚀，高温下易与甲烷燃烧产生的水汽发生反应；(3)与SiC泡沫热匹配性差，使用过程中易剥落。另外，现有甲烷整体式催化剂的制备方法中，通常是以浸渍第二载体前驱体的方式直接将第二载体涂覆到第一载体上，存在不可控、第二载体负载不均匀、制备的催化剂难以达到最佳的催化效果和最优的使用寿命等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有三维网状结构、强度高、导电性好、制备工艺简单、生产成本低的SiC泡沫的制备方法，还提供了一种催化活性高、强度高、耐高温、传热传质速率高、寿命长的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种SiC泡沫的制备方法，包括以下步骤：将玻璃态碳泡沫置于聚硅烷溶液中，浸渍，干燥，得到浸渍聚硅烷的玻璃态碳泡沫；将所述浸渍有聚硅烷的玻璃态碳泡沫进行高温反应，得到SiC泡沫。
上述的SiC泡沫的制备方法，进一步改进的，所述玻璃态碳泡沫的孔隙率为90％～97％；所述聚硅烷溶液由聚硅烷与溶剂混合后制得；所述聚硅烷与溶剂的质量比为1～2∶1；所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种；所述浸渍的时间为12h～24h；所述干燥的温度为60℃～100℃；所述干燥的时间为12h～24h；所述高温反应在惰性气氛保护下进行；所述高温反应的温度为1600℃～2000℃；所述高温反应的时间为1h～5h。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，所述SiC泡沫整体式催化剂包括第一载体，所述第一载体为SiC泡沫；所述SiC泡沫上沉积有过渡层，所述过渡层上沉积有第二载体；所述SiC泡沫整体式催化剂中负载有贵金属。
上述的SiC泡沫整体式催化剂，进一步改进的，所述SiC泡沫中碳和硅的摩尔比为1.1～1.5∶1；所述SiC泡沫具有三维网状结构，孔隙率为90％～97％；所述SiC泡沫的抗压强度为1.3MPa～1.8MPa。
上述的SiC泡沫整体式催化剂，进一步改进的，所述过渡层为莫来石；所述过渡层的厚度为2μm～5μm；所述过渡层的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的10％～30％。
上述的SiC泡沫整体式催化剂，进一步改进的，所述第二载体为烧绿石相氧化物或六铝酸盐；所述烧绿石相氧化物为A2B2O7，其中A为La、Nd、Gd或Y，B为Zr或Hf；所述六铝酸盐为XZAl11O19，其中X为La、Nd、Gd、Yb或Ba，Z为Mg、Mn、Zn、Co、Cr或Ni；所述第二载体的厚度为10μm～50μm；所述第二载体的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的40％～60％；所述第二载体的平均粒径为20nm～5000nm；所述第二载体的比表面积为50m2/g～300m2/g。
上述的SiC泡沫整体式催化剂，进一步改进的，所述贵金属为Pt、Ir、Pd、Rh、Ru中的至少一种；所述贵金属的负载量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的0.05％～1％。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、采用电泳沉积(EPD)工艺在SiC泡沫上依次沉积过渡层和第二载体，得到沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫；
S2、对沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫进行热处理；
S3、将贵金属负载在步骤S2中经热处理后得到的沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫上，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1中，包括以下步骤：
S1-1、将SiC泡沫与电源负极连接，控制SiC泡沫与电源正极极板的间距为1cm～10cm，置于过渡层悬浮液中进行沉积，干燥，得到沉积有过渡层的SiC泡沫；
S1-2、将沉积有过渡层的SiC泡沫与电源负极连接，控制沉积有过渡层的SiC泡沫与电源正极极板的间距为1cm～10cm，置于第二载体悬浮液中进行沉积，干燥，得到沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1-1中，所述过渡层悬浮液由以下方法制备得到：将过渡层原料、分散剂、粘结剂和核电剂混合，在转速为200r/min～400r/min条件下球磨0.5h～10h，得到过渡层悬浮液；所述过渡层悬浮液中，过渡层原料的含量为5wt％～15wt％，粘结剂的含量为0.5wt％～1wt％，核电剂的含量为0.01wt％～0.05wt％，其余为分散剂；所述过渡层原料为莫来石纳米粉；所述分散剂为乙醇；所述粘结剂为PEG4000；所述核电剂为I2；所述沉积过程中，电压为2V～10V，电流密度为1mA/cm2～5mA/cm2，沉积时间为5min～60min；所述干燥的时间为24h～48h。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1-2中，所述第二载体悬浮液由以下方法制备得到：将第二载体原料、分散剂、粘结剂和核电剂混合，在转速为200r/min～400r/min条件下球磨0.5h～10h，得到第二载体悬浮液；所述第二载体悬浮液中，第二载体原料的含量为10wt％～25wt％，粘结剂的含量为0.5wt％～1wt％，核电剂的含量为0.01wt％～0.05wt％，其余为分散剂；所述第二载体原料为烧绿石相氧化物或六铝酸盐粉体；所述分散剂为乙醇；所述粘结剂为PEG4000；所述核电剂为I2；所述沉积过程中，电压为2V～10V，电流密度为1mA/cm2～5mA/cm2，沉积时间为5min～60min；所述干燥的时间为24h～48h。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S2中，所述热处理包括以下步骤：在惰性气氛中，按照2℃/min～5℃/min的升温速率将沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫升温至300℃～500℃，按照5℃/min～10℃/min的升温速率继续升温至1000℃～1400℃，焙烧1h～10h；在空气气氛中将焙烧后所得的样品于温度为500℃～700℃下氧化3h～7h。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S3中，包括以下步骤：
S3-1、将步骤S2中经热处理后得到的沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫置于贵金属前驱体溶液中，浸渍，干燥，于还原气氛下进行还原反应；
S3-2、将步骤S3-1中经还原反应后得到的产物于惰性气氛下降至室温，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S3-1中，所述贵金属前驱体溶液是由贵金属氯化物溶于溶剂中配制得到；所述贵金属前驱体溶液中贵金属的浓度为0.001mol/L～0.01mol/L；所述溶剂为水、异丙醇或异丙醇与水的混合溶液；所述异丙醇与水的混合溶液中异丙醇和水的摩尔比为1～5∶1；所述浸渍的温度为15℃～30℃；所述浸渍的时间为15min～180min；所述干燥的温度为120℃～180℃；所述还原气氛为70vol％H2与30vol％Ar的混合气体；所述还原反应为按照3℃/min～10℃/min的升温速率升温至300℃～500℃还原1h～5h。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S3-2中，所述惰性气氛为氩气。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述步骤S1中，所述SiC泡沫的制备方法包括以下步骤：将玻璃态碳泡沫置于聚硅烷溶液中，浸渍，干燥，得到浸渍聚硅烷的玻璃态碳泡沫；将所述浸渍有聚硅烷的玻璃态碳泡沫进行高温反应，得到SiC泡沫。
上述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，进一步改进的，所述SiC泡沫的制备方法中，所述玻璃态碳泡沫的孔隙率为90％～97％；所述聚硅烷溶液由聚硅烷与溶剂混合后制得；所述聚硅烷与溶剂的质量比为1～2∶1；所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种；所述浸渍的时间为12h～24h；所述干燥的温度为60℃～100℃；所述干燥的时间为12h～24h；所述高温反应在惰性气氛保护下进行；所述高温反应的温度为1600℃～2000℃；所述高温反应的时间为1h～5h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种SiC泡沫的制备方法，以玻璃态碳泡沫(RVC碳泡沫)和聚硅烷(PMS)为原料，通过原位反应制备得到强度高、热膨胀低、耐磨损、抗腐蚀、热导率高、抗热冲击性能优异、导电性好的SiC泡沫。本发明SiC泡沫的制备方法具有制备简单、成本低等优点，适合于批量化大规模生产，有利于工业化利用，所制备的SiC泡沫具有三维网状结构，是一种极具前途的催化剂载体。
(2)本发明还提供了一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，该催化剂包括第一载体，第一载体为强度高、热膨胀低、耐磨损、抗腐蚀、热导率高、耐高温、抗热冲击性能优异、导电性好的SiC泡沫，可有效防止催化剂在使用过程中腐蚀、破碎、烧结。本发明SiC泡沫整体式催化剂中，在SiC泡沫上，还沉积有过渡层和第二载体，其中以具有熔点高、抗烧结、耐腐蚀、甲烷催化活性高的烧绿石相氧化物和六铝酸盐为第二载体，能够提高催化剂的热稳定性和催化活性；同时以相结构稳定、耐腐蚀、低密度、热膨胀系数匹配性好(介于SiC和烧绿石相氧化物、六铝酸盐之间)的莫来石为过渡层，通过设置在第一载体和第二载体之间，解决了第一载体与第二载体间的热失配问题，提高了催化剂的抗热冲击性能和寿命。在此基础上，本发明的SiC泡沫整体式催化剂中还负载有贵金属，其中以贵金属为活性相，能够进一步提高催化剂的催化活性，从而使得催化剂对甲烷具有良好的催化活性。本发明用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂具有高催化活性、高强度、耐高温、高传热传质速率、长寿命等优点，是一种极具前途的新型甲烷催化剂。与现有技术中存在的SiC泡沫整体式催化剂相比，存在以下优势：1)本发明使用的第二载体具有催化活性，因而本发明SiC泡沫整体式催化剂的催化活性更高；2)本发明使用的第二载体热稳定性更好，因而本发明SiC泡沫整体式催化剂的使用温度更高，可达到1200℃～1500℃，常规SiC泡沫整体式催化剂的使用温度一般都不超过1200℃；3)本发明使用的第二载体耐水汽腐蚀性能更好，因而本发明SiC泡沫整体式催化剂的稳定性更好；4)本发明中采用了与SiC热匹配性更好的莫来石作为过渡层，因而本发明SiC泡沫整体式催化剂的耐热冲击性能更好。
(3)本发明提供了一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其中采用EPD工艺在SiC泡沫表面沉积过渡层和第二载体，具有制备的涂层厚度均匀、在100nm～1mm范围内可控、不受沉积基材形状限制，适用于具有复杂结构的基材等优点，是一种适合于SiC泡沫载体的理想涂层涂覆工艺。本发明SiC泡沫整体式催化剂的制备方法具有工艺简单、成本低、对设备要求低、操作安全等优点，适合于批量化大规模生产，有利于工业化利用，所制备的涂层均匀、致密、厚度可控，且制得的SiC整体式催化剂传质效率更高。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明实施例1中制备的SiC泡沫的宏观形貌图。
图2为本发明实施例3中制备的La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂的宏观形貌图。
图3为本发明实施例4中制备的Ir/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂的宏观形貌。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
一种SiC泡沫的制备方法，以孔隙率为97％的具有三维网状结构的玻璃态碳泡沫(RVC碳泡沫)为模板，以聚硅烷(PMS)为硅源，以二甲苯为溶剂，包括以下步骤：
(1)按照质量比为1∶1，将PMS和二甲苯混合，持续搅拌1h，得到PMS溶液。
(2)将碳泡沫置于步骤(1)所得的PMS溶液中，浸渍12h，取出碳泡沫，沥干，于60℃烘箱中干燥24h，得到浸渍有PMS的碳泡沫；所采用的碳泡沫为具有三维网状结构的RVC碳泡沫，孔隙率为97％。
(3)在Ar保护下，将步骤(2)得到的浸渍有PMS的碳泡沫于温度为1600℃条件下高温反应3h，得到具有三维网状结构的SiC泡沫。
本发明实施例1中制得的SiC泡沫的孔隙率为97％，抗压强度为1.3MPa，其中SiC泡沫的宏观形貌如图1所示。图1为本发明实施例1中制得的SiC泡沫的宏观形貌图。
实施例2
一种SiC泡沫的制备方法，以孔隙率为90％的具有三维网状结构的玻璃态碳泡沫(RVC碳泡沫)为模板，以聚硅烷(PMS)为硅源，以二甲苯为溶剂，包括以下步骤：
(1)按照质量比为1∶1，将PMS和二甲苯混合，持续搅拌1h，制得PMS溶液。
(2)将碳泡沫置于步骤(1)所得的PMS溶液中，浸渍12h，取出碳泡沫，沥干，于60℃烘箱中干燥24h，得到浸渍有PMS的碳泡沫；所采用的碳泡沫为具有三维网状结构的RVC碳泡沫，孔隙率为90％。
(3)在Ar保护下，将步骤(2)得到的浸渍有PMS的碳泡沫于温度为1600℃条件下高温反应3h，得到具有三维网状结构的SiC泡沫。
本发明实施例2中制得的SiC泡沫的孔隙率为90％，抗压强度为1.8MPa。
由此可见，本发明以RVC碳泡沫和PMS为原料，通过原位反应制备得到强度高、热膨胀低、耐磨损、抗腐蚀、热导率高、抗热冲击性能优异、导电性好的SiC泡沫，且本发明SiC泡沫的制备方法具有制备简单、成本低等优点，适合于批量化大规模生产，有利于工业化利用，所制备的SiC泡沫具有三维网状结构，是一种极具前途的催化剂载体。
实施例3
一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，包括第一载体，其中第一载体为SiC泡沫；SiC泡沫上沉积有过渡层，过渡层上沉积有第二载体，且SiC泡沫整体式催化剂中负载有贵金属。
本实施例中，SiC泡沫中碳和硅的摩尔比为1.1∶1；SiC泡沫具有三维网状结构，孔隙率为97％，抗压强度为1.3MPa。
本实施例中，过渡层为莫来石；过渡层的厚度为5μm；过渡层的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的29％。
本实施例中，第二载体为烧绿石相氧化物，具体为La2Zr2O7；第二载体的厚度为41μm；第二载体的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的57％；第二载体的平均粒径为87nm；第二载体的比表面积为205m2/g。
本实施例中，贵金属为Ir；贵金属的负载量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的1％。
上述本实施例中的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料制备：
以莫来石纳米粉体为过渡层原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将莫来石纳米粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为400r/min的条件下球磨2h，得到莫来石悬浮液。该莫来石悬浮液中，莫来石纳米粉的含量为10wt％，PEG4000含量为1wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。
以La2Zr2O7粉体为第二载体原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将La2Zr2O7粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为200r/min的条件下球磨0.5h，得到La2Zr2O7体悬浮液。该La2Zr2O7悬浮液中，La2Zr2O7粉体的含量为25wt％，PEG4000含量为1wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。所采用的La2Zr2O7粉体的比表面积为205m2/g。
(2)采用电泳沉积(EPD)工艺在SiC泡沫上沉积过渡层和第二载体：
(2.1)将本发明实施例1中制备的SiC泡沫夹持在电源负极，即将SiC泡沫与电源负极连接，控制SiC泡沫与电源正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)中制备的莫来石悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使SiC泡沫浸渍在莫来石悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将莫来石沉积到SiC泡沫上，其中沉积时间为15min，所得沉积产物在常温下干燥24h，得到沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫。
(2.2)将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫夹持在电源负极，即将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与电源负极连接，控制沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)制备的La2Zr2O7悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫浸渍在La2Zr2O7悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将La2Zr2O7沉积在莫来石过渡层上，其中沉积时间为30min，所得沉积产物在常温下干燥48h，得到沉积有莫来石过渡层和La2Zr2O7的SiC泡沫。
(3)对沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫进行热处理：
(3.1)在Ar保护下，按照升温速率为2℃/min将步骤(2.2)中得到的沉积有莫来石过渡层和La2Zr2O7的SiC泡沫从室温升至300℃，然后按照升温速率为5℃/min继续升温至1200℃进行高温焙烧3h。
(3.2)在空气气氛中，将步骤(3.2)中焙烧后得到的样品在温度为700℃下氧化3h，得到La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂，即为负载贵金属的载体材料，如图2所示。图2为本发明实施例3中制备的La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂的宏观形貌图。
(4)负载贵金属：
(4.1)以IrCl3为前驱体，异丙醇与水的混合溶液为溶剂，其中异丙醇与水的摩尔比为1∶1；将IrCl3溶解到异丙醇与水的混合溶液中配置贵金属前驱体溶液。该贵金属前驱体溶液中贵金属的浓度为0.005mol/L。
(4.2)将步骤(3.2)得到的La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂在120℃干燥24h，置于步骤(4.1)中配制的贵金属前驱体溶液中，在温度为30℃下浸渍15min，沥干，在180℃下干燥5min；然后在70vol％H2与30vol％Ar的混合气体中，按照升温速率为3℃/min升温至500℃进行还原反应1h，使得贵金属Ir负载在沉积有莫来石过渡层和La2Zr2O7的SiC泡沫中；保温结束后，所得样品在100vol％Ar气氛下，随炉降温，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，即为Ir/La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂。
将本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂进行甲烷催化燃烧活性测试：甲烷与空气体积比为1∶99，反应空速为20000m3/(m3·h)时，甲烷催化燃烧活性如表1。另外，本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂在1300℃下高温催化燃烧100h，无失活。
表1本发明实施例3中制备的Ir/La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂催化燃烧甲烷时的活性
催化剂 T10/℃ T50/℃ T95/℃
Ir/La2Zr2O7/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂 235 412 765
表1中，T10/℃、T50/℃和T95/℃分别为甲烷转化率达到10％、50％、95％时的催化床温度。
实施例4
一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，包括第一载体，其中第一载体为SiC泡沫；SiC泡沫上沉积有过渡层，过渡层上沉积有第二载体，且SiC泡沫整体式催化剂中负载有贵金属。
本实施例中，SiC泡沫中碳和硅的摩尔比为1.1∶1；SiC泡沫具有三维网状结构，孔隙率为90％，抗压强度为1.8MPa。
本实施例中，过渡层为莫来石；过渡层的厚度为5μm；过渡层的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的29％。
本实施例中，第二载体为六铝酸盐，具体为LaMnAl11O19；第二载体的厚度为43μm；第二载体的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的47％；第二载体的平均粒径为56nm；第二载体的比表面积为241m2/g。
本实施例中，贵金属为Ir；贵金属的负载量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的1％。
上述本实施例中的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料制备：
以莫来石纳米粉体(市售)为过渡层原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将莫来石纳米粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为400r/min的条件下球磨2h，得到莫来石悬浮液。该莫来石悬浮液中，莫来石纳米粉的含量为10wt％，PEG4000含量为1wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。
以LaMnAl11O19粉体为第二载体原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将LaMnAl11O19粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为200r/min的条件下球磨0.5h，得到LaMnAl11O19悬浮液。该LaMnAl11O19悬浮液中，LaMnAl11O19粉体的含量为20wt％，PEG4000含量为1.5wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。所采用的LaMnAl11O19粉体的比表面积为241m2/g。
(2)采用EPD工艺在SiC泡沫上沉积过渡层和第二载体：
(2.1)将本发明实施例2中制备的SiC泡沫(孔隙率为90％)夹持在电源负极，即将SiC泡沫与电源负极连接，控制SiC泡沫与正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)中制备的莫来石悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使SiC泡沫浸渍在莫来石悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将莫来石沉积到SiC泡沫上，其中沉积时间为15min，所得沉积产物在常温下干燥24h，得到沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫。
(2.2)将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫夹持在电源负极，即将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与电源负极连接，控制沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)制备的LaMnAl11O19悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫浸渍在LaMnAl11O19悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将LaMnAl11O19沉积在莫来石过渡层上，其中沉积时间为30min，所得沉积产物在常温下干燥48h，得到沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫。
(3)对沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫进行热处理：
(3.1)在Ar保护下，按照升温速率为2℃/min将步骤(2.2)中得到的沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫从室温升至300℃，然后按照升温速率为5℃/min继续升温至1200℃进行高温焙烧3h。
(3.2)在空气气氛中，将步骤(3.2)中焙烧后得到的样品在温度为700℃下氧化5h，得到LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂，即为负载贵金属的载体材料。
(4)负载贵金属：
(4.1)以IrCl3为前驱体，异丙醇与水的混合溶液为溶剂，其中异丙醇与水的摩尔比为1∶1；将IrCl3溶解到异丙醇与水的混合溶液中配置贵金属前驱体溶液。该贵金属前驱体溶液中贵金属的浓度为0.005mol/L。
(4.2)将步骤(3.2)得到的LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂在120℃干燥24h，置于步骤(4.1)中配制的贵金属前驱体溶液中，在温度为30℃下浸渍15min，沥干，在180℃下干燥5min；然后在70vol％H2与30vol％Ar的混合气体中，按照升温速率为3℃/min升温至500℃进行还原反应1h，使得贵金属Ir负载在沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫中；保温结束后，所得样品在100vol％Ar气氛下，随炉降温，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，即为Ir/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂，如图3所示。图3为本发明实施例4制备的Ir/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂的宏观形貌图。
将本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂进行甲烷催化燃烧活性测试：在甲烷与空气体积比为1∶99，反应空速为20000m3/(m3·h)时，甲烷催化燃烧活性如表2。另外，本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂在1300℃下高温催化燃烧100h，无失活。
表2本发明实施例4中制备的Ir/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂催化燃烧甲烷时的活性
催化剂 T10/℃ T50/℃ T95/℃
Ir/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂 227 418 749
表2中，T10/℃、T50/℃和T95/℃分别为甲烷转化率达到10％、50％、95％时的催化床温度。
实施例5
一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，包括第一载体，其中第一载体为SiC泡沫；SiC泡沫上沉积有过渡层，过渡层上沉积有第二载体，且SiC泡沫整体式催化剂中负载有贵金属。
本实施例中，SiC泡沫中碳和硅的摩尔比为1.1∶1；SiC泡沫具有三维网状结构，孔隙率为97％，抗压强度为1.3MPa。
本实施例中，过渡层为莫来石；过渡层的厚度为5μm；过渡层的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的29％。
本实施例中，第二载体为六铝酸盐，具体为LaMnAl11O19；第二载体的厚度为43μm；第二载体的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的47％；第二载体平均粒径为56nm；第二载体的比表面积为241m2/g。
本实施例中，贵金属为Ir和Ru；Ir和Ru的负载量均为SiC泡沫整体式催化剂总质量的0.5％。
上述本实施例中的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料制备：
以莫来石纳米粉体(市售)为过渡层原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将莫来石纳米粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为400r/min的条件下球磨2h，得到莫来石悬浮液。该莫来石悬浮液中，莫来石纳米粉的含量为10wt％，PEG4000含量为1wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。
以LaMnAl11O19粉体为第二载体原料，乙醇为分散剂，PEG4000为粘结剂，I2为核电剂，将LaMnAl11O19粉体、乙醇、PEG4000和I2置于球磨机中混合，在转速为200r/min的条件下球磨0.5h，得到LaMnAl11O19悬浮液。该LaMnAl11O19悬浮液中，LaMnAl11O19粉体的含量为20wt％，PEG4000含量为1.5wt％，I2含量为0.01wt％，其余为乙醇。所采用的LaMnAl11O19粉体的比表面积为241m2/g。
(2)采用EPD工艺在SiC泡沫上沉积过渡层和第二载体：
(2.1)将本发明实施例1中制备的SiC泡沫(孔隙率为97％)夹持在电源负极，即将SiC泡沫与电源负极连接，控制SiC泡沫与正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)中制备的莫来石悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使SiC泡沫浸渍在莫来石悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将莫来石沉积到SiC泡沫上，其中沉积时间为15min，所得沉积产物在常温下干燥24h，得到沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫。
(2.2)将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫夹持在电源负极，即将沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与电源负极连接，控制沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫与正极极板间距为2cm，置于电泳沉积池中；将步骤(1)制备的LaMnAl11O19悬浮液超声10min(超声5min～30min均可)，倒入电泳沉积池中，使沉积有莫来石过渡层的SiC泡沫浸渍在LaMnAl11O19悬浮液中，在沉积电压为3V、电流密度为1mA/cm2的条件下将LaMnAl11O19沉积在莫来石过渡层上，其中沉积时间为30min，所得沉积产物在常温下干燥48h，得到沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫。
(3)对沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫进行热处理：
(3.1)在惰性气体Ar保护下，按照升温速率为2℃/min将步骤(2.2)中得到的沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫从室温升至300℃，然后按照升温速率为5℃/min继续升温至1200℃进行高温焙烧3h。
(3.2)在空气气氛中，将步骤(3.2)中焙烧后得到的样品在温度为700℃下氧化5h，得到LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂，即为负载贵金属的载体材料。
(4)负载贵金属：
(4.1)以IrCl3和RuCl3为前驱体，异丙醇与水的混合溶液为溶剂，其中异丙醇与水的摩尔比为1∶1；将IrCl3和RuCl3溶解到异丙醇与水的混合溶液中配置贵金属前驱体溶液。该贵金属前驱体溶液中Ir的浓度为0.004mol/L，Ru的浓度为0.001mol/L。
(4.2)将步骤(3.2)得到的LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂在120℃干燥24h，置于步骤(4.1)中配制的贵金属前驱体溶液中，在温度为30℃下浸渍10min，沥干，在180℃下干燥5min；然后在70vol％H2与30vol％Ar的混合气体中，按照升温速率为3℃/min升温至500℃进行还原反应1h，使得贵金属Ir和Ru负载在沉积有莫来石过渡层和LaMnAl11O19的SiC泡沫中；保温结束后，所得样品在100vol％Ar气氛下，随炉降温，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，即为Ir-Ru/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂。
将本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂进行甲烷催化燃烧活性测试：在甲烷与空气体积比为1∶99，反应空速为20000m3/(m3·h)时，甲烷催化燃烧活性如表3。另外，本实施例中制备的用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂在1300℃下高温催化燃烧100h，无失活。
表3本发明实施例5中制备的Ir-Ru/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂催化燃烧甲烷时的活性
催化剂 T10/℃ T50/℃ T95/℃
Ir-Ru/LaMnAl11O19/莫来石/SiC泡沫整体式催化剂 210 404 721
表3中，T10/℃、T50/℃和T95/℃分别为甲烷转化率达到10％、50％、95％时的催化床温度。
结合表1-3可知，本发明用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂具有高催化活性、高强度、耐高温、高传热传质速率、长寿命等优点，是一种极具前途的新型甲烷催化剂。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种SiC泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将玻璃态碳泡沫置于聚硅烷溶液中，浸渍，干燥，得到浸渍聚硅烷的玻璃态碳泡沫；将所述浸渍有聚硅烷的玻璃态碳泡沫进行高温反应，得到SiC泡沫。
2.根据权利要求1所述的SiC泡沫的制备方法，其特征在于，所述玻璃态碳泡沫的孔隙率为90％～97％；所述聚硅烷溶液由聚硅烷与溶剂混合后制得；所述聚硅烷与溶剂的质量比为1～2∶1；所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种；所述浸渍的时间为12h～24h；所述干燥的温度为60℃～100℃；所述干燥的时间为12h～24h；所述高温反应在惰性气氛保护下进行；所述高温反应的温度为1600℃～2000℃；所述高温反应的时间为1h～5h。
3.一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，其特征在于，所述SiC泡沫整体式催化剂包括第一载体，所述第一载体为SiC泡沫；所述SiC泡沫上沉积有过渡层，所述过渡层上沉积有第二载体；所述SiC泡沫整体式催化剂中负载有贵金属。
4.根据权利要求3所述的SiC泡沫整体式催化剂，其特征在于，所述SiC泡沫中碳和硅的摩尔比为1.1～1.5∶1；所述SiC泡沫具有三维网状结构，孔隙率为90％～97％；所述SiC泡沫的抗压强度为1.3MPa～1.8MPa；
所述过渡层为莫来石；所述过渡层的厚度为2μm～5μm；所述过渡层的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的10％～30％；
所述第二载体为烧绿石相氧化物或六铝酸盐；所述烧绿石相氧化物为A2B2O7，其中A为La、Nd、Gd或Y，B为Zr或Hf；所述六铝酸盐为XZAl11O19，其中X为La、Nd、Gd、Yb或Ba，Z为Mg、Mn、Zn、Co、Cr或Ni；所述第二载体的厚度为10μm～50μm；所述第二载体的质量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的40％～60％；所述第二载体的平均粒径为20nm～5000nm；所述第二载体的比表面积为50m2/g～300m2/g；
所述贵金属为Pt、Ir、Pd、Rh、Ru中的至少一种；所述贵金属的负载量为SiC泡沫整体式催化剂总质量的0.05％～1％。
5.一种如权利要求3或4所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用电泳沉积工艺在SiC泡沫上依次沉积过渡层和第二载体，得到沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫；
S2、对沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫进行热处理；
S3、将贵金属负载在步骤S2中经热处理后得到的沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫上，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂。
6.根据权利要求5所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，包括以下步骤：
S1-1、将SiC泡沫与电源负极连接，控制SiC泡沫与电源正极极板的间距为1cm～10cm，置于过渡层悬浮液中进行沉积，干燥，得到沉积有过渡层的SiC泡沫；
S1-2、将沉积有过渡层的SiC泡沫与电源负极连接，控制沉积有过渡层的SiC泡沫与电源正极极板的间距为1cm～10cm，置于第二载体悬浮液中进行沉积，干燥，得到沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫。
7.根据权利要求6所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-1中，所述过渡层悬浮液由以下方法制备得到：将过渡层原料、分散剂、粘结剂和核电剂混合，在转速为200r/min～400r/min条件下球磨0.5h～10h，得到过渡层悬浮液；所述过渡层悬浮液中，过渡层原料的含量为5wt％～15wt％，粘结剂的含量为0.5wt％～1wt％，核电剂的含量为0.01wt％～0.05wt％，其余为分散剂；所述过渡层原料为莫来石纳米粉；所述分散剂为乙醇；所述粘结剂为PEG4000；所述核电剂为I2；所述沉积过程中，电压为2V～10V，电流密度为1mA/cm2～5mA/cm2，沉积时间为5min～60min；所述干燥的时间为24h～48h；
所述步骤S1-2中，所述第二载体悬浮液由以下方法制备得到：将第二载体原料、分散剂、粘结剂和核电剂混合，在转速为200r/min～400r/min条件下球磨0.5h～10h，得到第二载体悬浮液；所述第二载体悬浮液中，第二载体原料的含量为10wt％～25wt％，粘结剂的含量为0.5wt％～1wt％，核电剂的含量为0.01wt％～0.05wt％，其余为分散剂；所述第二载体原料为烧绿石相氧化物或六铝酸盐粉体；所述分散剂为乙醇；所述粘结剂为PEG4000；所述核电剂为I2；所述沉积过程中，电压为2V～10V，电流密度为1mA/cm2～5mA/cm2，沉积时间为5min～60min；所述干燥的时间为24h～48h。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述热处理包括以下步骤：在惰性气氛中，按照2℃/min～5℃/min的升温速率将沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫升温至300℃～500℃，按照5℃/min～10℃/min的升温速率继续升温至1000℃～1400℃，焙烧1h～10h；在空气气氛中将焙烧后所得的样品于温度为500℃～700℃下氧化3h～7h；
所述步骤S3中，包括以下步骤：
S3-1、将步骤S2中经热处理后得到的沉积有过渡层和第二载体的SiC泡沫置于贵金属前驱体溶液中，浸渍，干燥，于还原气氛下进行还原反应；
S3-2、将步骤S3-1中经还原反应后得到的产物于惰性气氛下降至室温，得到用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂。
9.根据权利要求8所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3-1中，所述贵金属前驱体溶液是由贵金属氯化物溶于溶剂中配制得到；所述贵金属前驱体溶液中贵金属的浓度为0.001mol/L～0.01mol/L；所述溶剂为水、异丙醇或异丙醇与水的混合溶液；所述异丙醇与水的混合溶液中异丙醇和水的摩尔比为1～5∶1；所述浸渍的温度为15℃～30℃；所述浸渍的时间为15min～180min；所述干燥的温度为120℃～180℃；所述还原气氛为70vol％H2与30vol％Ar的混合气体；所述还原反应为按照3℃/min～10℃/min的升温速率升温至300℃～500℃还原1h～5h；
所述步骤S3-2中，所述惰性气氛为氩气。
10.根据权利要求5～7中任一项所述的SiC泡沫整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述SiC泡沫的制备方法包括以下步骤：将玻璃态碳泡沫置于聚硅烷溶液中，浸渍，干燥，得到浸渍聚硅烷的玻璃态碳泡沫；将所述浸渍有聚硅烷的玻璃态碳泡沫进行高温反应，得到SiC泡沫；所述玻璃态碳泡沫的孔隙率为90％～97％；所述聚硅烷溶液由聚硅烷与溶剂混合后制得；所述聚硅烷与溶剂的质量比为1～2∶1；所述溶剂为甲苯、二甲苯、甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种；所述浸渍的时间为12h～24h；所述干燥的温度为60℃～100℃；所述干燥的时间为12h～24h；所述高温反应在惰性气氛保护下进行；所述高温反应的温度为1600℃～2000℃；所述高温反应的时间为1h～5h。
CN201810343390.0A 2018-04-17 2018-04-17 SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法 Active CN108686714B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810343390.0A CN108686714B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810343390.0A CN108686714B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108686714A true CN108686714A (zh) 2018-10-23
CN108686714B CN108686714B (zh) 2021-08-13

Family

ID=63845621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810343390.0A Active CN108686714B (zh) 2018-04-17 2018-04-17 SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108686714B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110038608A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 中国科学院金属研究所 一种结构化催化材料及在VOCs催化燃烧过程中的应用
CN110508304A (zh) * 2019-08-29 2019-11-29 华南农业大学 沼气全组分转化生物甲醇催化剂NiCo2O4/SiC-SiO2-Foam及制备方法
CN113457673A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 清华大学 一种电沉积制备微泡沫基整体式催化剂的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102206090A (zh) * 2011-04-21 2011-10-05 中国人民解放军国防科学技术大学 一种碳/碳化硅复合材料的制造方法
CN102531823A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 中国科学院金属研究所 一种高丙烯产率甲醇制丙烯的方法
CN102864397A (zh) * 2012-09-23 2013-01-09 西北有色金属研究院 一种纤维增强钛基复合材料前驱体的制备方法
WO2013177461A2 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Siluria Technologies, Inc. Catalytic forms and formulations
CN103764276A (zh) * 2011-05-24 2014-04-30 希路瑞亚技术公司 用于甲烷氧化偶合的催化剂
CN104478475A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 南京工业大学 一种耐高温高强度SiC包覆碳泡沫复合隔热材料及其制备方法
CN105797766A (zh) * 2016-04-21 2016-07-27 中广核研究院有限公司 用于甲烷催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法
CN107206356A (zh) * 2014-12-19 2017-09-26 庄信万丰股份有限公司 催化剂制造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102531823A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 中国科学院金属研究所 一种高丙烯产率甲醇制丙烯的方法
CN102206090A (zh) * 2011-04-21 2011-10-05 中国人民解放军国防科学技术大学 一种碳/碳化硅复合材料的制造方法
CN103764276A (zh) * 2011-05-24 2014-04-30 希路瑞亚技术公司 用于甲烷氧化偶合的催化剂
WO2013177461A2 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Siluria Technologies, Inc. Catalytic forms and formulations
CN102864397A (zh) * 2012-09-23 2013-01-09 西北有色金属研究院 一种纤维增强钛基复合材料前驱体的制备方法
CN104478475A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 南京工业大学 一种耐高温高强度SiC包覆碳泡沫复合隔热材料及其制备方法
CN107206356A (zh) * 2014-12-19 2017-09-26 庄信万丰股份有限公司 催化剂制造方法
CN105797766A (zh) * 2016-04-21 2016-07-27 中广核研究院有限公司 用于甲烷催化燃烧的整体式催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李默君: ""低浓度甲烷催化燃烧泡沫碳化硅整体式催化剂制备及本征动力学研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110038608A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 中国科学院金属研究所 一种结构化催化材料及在VOCs催化燃烧过程中的应用
CN110038608B (zh) * 2019-04-25 2021-10-22 中国科学院金属研究所 一种结构化催化材料及在VOCs催化燃烧过程中的应用
CN110508304A (zh) * 2019-08-29 2019-11-29 华南农业大学 沼气全组分转化生物甲醇催化剂NiCo2O4/SiC-SiO2-Foam及制备方法
CN110508304B (zh) * 2019-08-29 2021-09-14 华南农业大学 沼气全组分转化生物甲醇催化剂NiCo2O4/SiC-SiO2-Foam及制备方法
CN113457673A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 清华大学 一种电沉积制备微泡沫基整体式催化剂的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108686714B (zh) 2021-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shah et al. Monodispersed Co in mesoporous polyhedrons: fine-tuning of ZIF-8 structure with enhanced oxygen reduction activity
CN108686714A (zh) SiC泡沫的制备方法、用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂及其制备方法
CN101757919B (zh) 一种应用于生物油重整制氢的整体型催化剂及其制备方法和用途
CN111302323B (zh) 一种金属-氮-碳材料及其制备方法和应用
CN106229522B (zh) 用于燃料电池阴极的氧还原催化剂及其有序电极的制备方法
CN104941674A (zh) 一种活性炭上负载磷化钴的催化剂及其制备方法和应用
CN105529472A (zh) 一种Co-N双掺杂片状多孔二维碳材料及其制备方法
CN107175125A (zh) 一种MOFs基氧还原电催化剂的活化方法
CN104843708B (zh) 一种碳化钨空心半球的制备方法
CN114182287B (zh) 一种镍-氮化钼镍复合催化剂及其制备方法和应用
CN104043469B (zh) 一种掺氮炭黑催化剂及其制备方法和应用
CN109225224A (zh) 木质宏观多孔碳催化电极材料及其制备方法和应用
CN111477886A (zh) 一种Co-Fe双金属掺杂多孔碳氧还原催化剂及其制法
CN109346732B (zh) 一种利用土豆制备的氮掺杂多孔碳催化剂及其制备与应用
CN106784872A (zh) 一种基于化学气相沉积制备含纯吡啶氮的氮掺杂碳材料的方法
CN107268326A (zh) 碳纤维纸负载大长径比锌钴硫纳米线复合材料及其制备方法和电极应用
CN111477887A (zh) 一种Co3O4负载空心碳微球的复合氧还原催化剂及其制法
CN110127635B (zh) 石墨相氮化碳及其制备方法、产氢光催化剂及其应用
CN113699556A (zh) CoNiMOF-BP QDs/b-CNF复合材料电催化剂及其制备方法
CN103531826A (zh) 一种基于牺牲模板法构建直接甲醇燃料电池纳米多孔结构膜电极的方法
CN109888313A (zh) 一种基于琼脂糖制备氮掺杂的高效多孔电催化剂的方法
CN104313566B (zh) 一种冷喷涂制备金属连接体钙钛矿涂层的方法及其制得的产品
CN109713328A (zh) 一种碳毡负载氧化铁电极及其制备和应用
CN113117660A (zh) 一种棉碳纤维整体型催化剂及其制备方法和应用
CN106944117A (zh) 硫化钴锡/介孔氮化碳催化剂的制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant