CN113426464B - 陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3d打印装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置及制造方法。通过将陶瓷前驱体材料、陶瓷颗粒、粘接剂和有机溶剂混合制备陶瓷前驱体打印浆料；通过设置墨水直写式3D打印参数，制备出复杂程度高，具有3D规则孔隙结构的陶瓷前驱体模型；通过氧化交联、高温烧结、催化剂涂覆以及反应器装配实现陶瓷基催化剂载体在化学催化领域的应用。本发明通过墨水直写式3D打印方法制备的陶瓷基催化剂载体具有比表面积高、压降性能好、化学稳定性高、热膨胀系数小等优点，将其应用于化学反应器中，能够很好的在降低压力损失的同时，提高反应物转化率和产物总产量，为化学反应器领域催化剂载体的制备提供了新的方案。

Description

陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置及制造方法

技术领域

本发明涉及3D打印以及化学催化剂载体领域，具体来说是涉及具有规则孔隙结构的陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置及制造方法。

技术背景

催化剂载体作为发生化学反应的场所，是化学反应器系统中最重要的组成部件。以甲醇重整制氢反应器为例，现有的制氢反应器内的催化剂载体大致可以分为：微流道式和泡沫金属式。其中微流道式具有流动性能好、压降小等优点，但其比表面积有限，导致可负载的催化剂量小，无法提高甲醇的转化率和氢气的总产量；泡沫金属式催化剂载体内部复杂的多孔结构使得其具有较大的比表面积，能够有更多的区域接触反应物质，从而提高甲醇转化效率，但复杂的多孔结构会使得反应物在内部的流动杂乱无章，导致反应器整体的压降性能降低，同时金属材料在长期使用后会发生腐蚀现象，从而降低反应器的耐久性能。通过墨水直写式3D打印方法制备具有规则孔隙结构的陶瓷基模型，并将其应用至甲醇重整制氢反应的催化剂载体，能够在保证比表面积的同时，提升反应物质在催化剂载体中的流动性能，同时陶瓷材料具有耐腐蚀性能高、热膨胀系数小、化学性能稳定等特点，能够提高反应器的使用寿命和整体性能。

中国发明专利(CN110240484.A)公开了一种3D打印高比表面积高效率催化剂-载体体系的方法，该方法通过光固化式3D打印方法制备出具有一定规则性的催化剂载体。该方法中所采用的光固化式3D打印方法需要向打印材料中添加光敏树脂和光引发剂，在高温烧结后会在模型中存在杂质，从而降低催化剂载体的机械性能。

中国发明专利(CN111250093)公开了一种3D打印整体式复合结构催化剂的制备方法，该方法将硅粉和金属粉体分别作为模型的载体和活性组分，使用碱溶液对硅粉和金属粉体进行溶解处理得到整体式复合结构催化剂。但该方法需要在惰性气体保护下进行，制造过程复杂，难度较高。

在已公开的专利中，尚未发现采用墨水直写式3D打印装置和方法制备具有3D规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体。

发明内容

针对现有化学反应器中催化剂载体无法同时保证高转换率和压降性能，本发明的目的在于提供陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置及制造方法。通过采用墨水直写式3D打印技术，制备具有3D规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体，在保证载体比表面积的同时，提高载体内部的流动性能，从而提升化学反应器的整体性能。

本发明现在甲醇重整制氢反应器中的墨水直写式3D打印具有成本低、方法简单、快速高效等优点，且具有规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体能够在保证载体比表面积的同时，提高载体内部的流动性能以及载体的使用寿命，实现了一种通过墨水直写式3D打印技术制备具有3D规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体。

本发明采用的技术方案是：

一、一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置：

包括墨水直写式3D打印机、空气压缩机、初级减压阀、次级减压阀和控制器；所述的墨水直写式3D打印机包括了墨水直写式3D打印装置、打印料筒；墨水直写式3D打印装置上方设有打印料筒，打印料筒经气压输送管和次级减压阀连接；

空气压缩机的出口依次经初级减压阀、次级减压阀后和墨水直写式3D打印机中的打印料筒连接，控制器分别与次级减压阀和墨水直写式3D打印机电连接，控制器通过控制次级减压阀和墨水直写式3D打印机实现材料挤出气压和3D打印路径的控制。

所述的墨水直写式3D打印装置上面、打印料筒下方打印出具有规则孔隙的陶瓷催化剂载体。

所述的具有规则孔隙的陶瓷催化剂载体形态包括但不限于：网格状阵列形态、微晶格状阵列形态或体心晶胞状阵列形态。

所述的规则孔隙包括但不限于：桁架式规则孔隙、正八面体框架式规则孔隙或体心晶胞式规则孔隙。

二、一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法：

制造方法包括以下步骤：

步骤1：配置具有假塑性流动特性的适用于墨水直写式3D打印的陶瓷前驱体浆料；

步骤2：将陶瓷前驱体浆料放入打印料筒中，墨水直写式3D打印机根据打印模型的G代码进行陶瓷前驱体模型打印；

步骤3：将完成打印的陶瓷前驱体模型进行后处理获得陶瓷载体；

步骤4：将陶瓷载体置于反应器中，对催化剂进行还原，随后进行催化化学反应，完成基于墨水直写式3D打印制造的陶瓷催化剂载体在化学反应器中的应用。

所述步骤1，具体是将陶瓷前驱体、陶瓷颗粒、粘接剂和有机溶剂放入磁力搅拌机，以120～180r/min的速度混合1-4h，得到具有假塑性流动特性的适用于墨水直写式3D打印的陶瓷前驱体浆料；

所述各组分的比重为：50-80wt.％的陶瓷前驱体、2-30wt.％的陶瓷粉末或晶须、2-10wt.％的粘接剂和20-40wt.％的有机溶剂。

所述的假塑性流动特性是指类似于非牛顿流体的特性。

所述陶瓷前驱体包括但不限于：聚碳硅烷、聚硅氧烷或硅硼碳氮；

所述粘接剂包括但不限于：硅橡胶、氟橡胶或环氧树脂；

所述有机溶剂包括但不限于：正己烷、环己烷、甲苯或四氢呋喃。

所述的陶瓷颗粒为陶瓷粉末或陶瓷晶须；

所述陶瓷粉末包括但不限于：二氧化硅粉末、纳米碳化硅粉末、氧化铝粉末或氧化石墨烯粉末；

所述陶瓷晶须包括但不限于：碳化硅晶须、氧化铝晶须或氧化锆晶须。

所述步骤2中，墨水直写式3D打印速度为6-30mm/s，打印层高为0.15-0.40mm，挤出头直径为0.15-0.40mm，挤出压力为0.1-0.6MPa。

所述步骤2中，3D打印文件为.gcode文件，文件可通过切片软件对三维几何阵列模型进行切片生成，或通过编程程序直接生成G代码格式的文件。

所述打印的三维几何阵列模型包括但不限于：网格状阵列模型、微晶格状阵列模型或体心晶胞状阵列模型。

所述步骤3具体为：

步骤3.1：将完成打印的陶瓷前驱体模型干燥24h，以2-6℃/min的升温速率升至150-250℃氧化交联2-6h；

步骤3.2：将完成氧化交联后的陶瓷前驱体模型置于马弗炉中进行高温烧结；烧结环境为真空或惰性气体，高温烧结的升温速率为0.5-4℃/min，烧结温度为800-1400℃，保温时间为2-4h；

步骤3.3：完成烧结后的陶瓷前驱体模型转化成陶瓷模型，将陶瓷模型进行超声振动，去除表面杂质；以陶瓷模型为催化剂载体，进行催化剂的涂覆获得陶瓷催化剂载体。

所述步骤3.3中，所述催化剂涂覆方式包括但不限于：溶胶凝胶法、悬浊液浸渍法、热喷涂法或气相沉积法。

所述步骤4中，所述陶瓷催化剂载体应用的反应器结构包括但不限于：层叠板式反应器、管式反应器或微反应器。

本发明具有的有益效果是：

1)提升催化剂载体内部的流动性能，降低化学反应器的压力损失。采用墨水直写式3D打印方法制备的具有规则孔隙结构的陶瓷模型作为催化剂载体，相较于泡沫金属载体，其内部流动规则性较强，反应物质在载体内部分布更为均匀，可大大降低催化剂载体内部的压力损失，从而减少能量的损耗。

2)提升催化剂载体的使用寿命。

陶瓷材料相较于金属材料，具有化学稳定性高、抗腐蚀性强、催化剂负载能力强等优势，因此，采用具有规则孔隙结构的陶瓷材料作为化学反应的催化剂载体能够提高催化剂的负载量以及载体的抗腐蚀能力，从而提升催化剂载体以及化学反应器的使用寿命。

3)提高化学反应器的稳定性和传热性能。陶瓷材料，例如碳化硅，具有热膨胀系数低、化学性能稳定、导热性能优异等特点，采用墨水直写式3D打印方法制备的陶瓷催化剂载体，能够使得反应器内部热量分布更为均匀，从而提高反应器的稳定性能和传热性能。

4)提高化学反应器的反应物转化率和产物产量。采用墨水直写式3D打印方法制备的具有规则孔隙结构的陶瓷模型作为化学反应器的催化剂载体，能够在保证比表面积的同时，提高反应器内部的流动性能和催化剂负载量，使得进入反应器的反应物能够与催化剂充分接触，从而提高反应器的反应物质的转化率和产物的总产量。

综合来说，本发明通过墨水直写式3D打印方法制备的具有3D规则孔隙结构的陶瓷基催化剂载体具有比表面积高、压降性能好、化学稳定性高、热膨胀系数小等优点，将其应用于化学反应器中，能够很好的在降低压降损失的同时，提高反应物转化率和产物总产量，为化学反应器领域催化剂载体的制备提供了新的方案。

附图说明

图1是本发明墨水直写式3D打印制备陶瓷基催化剂载体实施过程流程示意图。

图2是本发明墨水直写式3D打印装置示意图。

图3是本发明墨水直写式3D打印系统流程图。

图4是本发明一种具有桁架式规则孔隙的陶瓷催化剂载体三维结构图。

图5是本发明一种具有正八面体框架式规则孔隙的陶瓷催化剂载体三维结构图。

图6是本发明一种具有体心晶胞式规则孔隙的陶瓷催化剂载体三维结构图。

图7是实施例中一种采用3D打印制备的规则孔隙结构的陶瓷模型作为催化剂载体的层叠式制氢反应器。

图8是实施例中采用具有桁架式规则孔隙的SiC陶瓷催化剂载体与泡沫铜催化剂载体的压降性能对比图。

图9是实施例中采用具有桁架式规则孔隙的SiC陶瓷催化剂载体与泡沫铜催化剂载体的反应物转化率对比图。

图10是实施例中采用具有桁架式规则孔隙的SiC陶瓷催化剂载体与泡沫铜催化剂载体的氢气产量对比图。

图中：1、具有规则孔隙的陶瓷催化剂载体，2、墨水直写式3D打印装置，3、打印料筒，4、气压输送管，5、空气压缩机，6、初级减压阀，7、次级减压阀，8、控制器，9、墨水直写式3D打印机，10、反应器上盖板，11、蒸发腔石墨垫片，12、燃烧腔石墨垫片，13、不锈钢薄板，14、重整腔石墨垫片，15、反应器下盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图2和图3所示，墨水直写式3D打印装置包括墨水直写式3D打印机9、空气压缩机5、初级减压阀6、次级减压阀7和控制器8；如图2所示，墨水直写式3D打印机9包括了墨水直写式3D打印装置2、打印料筒3；墨水直写式3D打印装置2上方设有打印料筒3，打印料筒3经气压输送管4和次级减压阀7连接。

如图3所示，空气压缩机5的出口依次经初级减压阀6、次级减压阀7后和墨水直写式3D打印机9中的打印料筒3通过气管连接，控制器8分别与次级减压阀7和墨水直写式3D打印机9电连接，控制器8通过控制次级减压阀7和墨水直写式3D打印机9实现材料挤出气压和3D打印路径的控制。

墨水直写式3D打印装置2上面、打印料筒3下方打印出具有规则孔隙的陶瓷催化剂载体1。

如图1所示，本发明实施流程为：

1)将陶瓷前驱体、陶瓷粉末或晶须、粘接剂和有机溶剂混合，并放入磁力搅拌机以120-180r/min的速度搅拌1-4h，获得具有剪切变稀特性的适用于墨水直写式3D打印方法的陶瓷前驱体打印浆料；

2)将陶瓷前驱体打印浆料放入打印料筒中，模型根据切片软件或编程程序生成.gcode文件，3D打印机根据G代码完成具有3D规则孔隙的陶瓷前驱体模型的打印；

3)将完成打印的陶瓷前驱体模型在室内环境下干燥24h，随后放入马弗炉中在150-250℃的温度下氧化交联2-6h；

4)将氧化交联后的模型放入高温烧结炉中进行烧结，烧结环境为真空或惰性气氛，烧结升温速率为0.5-4℃/min，烧结温度为800-1400℃，保温时间为2-4h；

5)将完成烧结的陶瓷模型进行超声振动，去除表面杂质，随后通过溶胶凝胶法、悬浊液浸渍法等涂覆方法完成甲醇水汽重整催化剂的涂覆；

6)将完成涂覆的具有规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体装配至层叠式或管式制氢反应器中，实现基于墨水直写式3D打印方法制备的具有规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体在甲醇重整制氢领域的应用。

如图2所示，具有规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体前驱体通过墨水直写式3D打印装置2制备。前驱体打印材料放置在打印料筒3中，气压从次级减压阀7通过气压输送管4输送至打印料筒3内，前驱体打印材料在气压的作用下发生剪切变稀，并从针头处打印至打印底板上。墨水直写式3D打印装置2根据G代码指令，完成打印路径，从而实现具有规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体前驱体的制备。

如图3所示，墨水直写式3D打印装置包括墨水直写式3D打印机9、空气压缩机5、初级减压阀6、次级减压阀7、控制器8；其中空气压缩机5、初级减压阀6、次级减压阀7和墨水直写式3D打印机9中打印料筒3通过气压输送管4连接，控制器8通过控制次级减压阀7和墨水直写式3D打印机9实现材料挤出气压和3D打印路径的控制。

如图4所示，具有桁架式规则孔隙的陶瓷催化剂载体可通过墨水直写式3D打印方法完成制备，该结构内部孔隙为100-800μm，线条宽度为100-300μm。

如图5所示，具有正八面体框架式规则孔隙的陶瓷催化剂载体可通过墨水直写式3D打印方法完成制备，该结构内部最小单元尺寸为500-800μm，线条宽度为100-300μm。

如图6所示，具有体心晶胞式规则孔隙的陶瓷催化剂载体可通过墨水直写式3D打印方法完成制备，该结构内部最小单元尺寸为500-1000μm。

如图7所示，层叠式制氢反应器自上至下依次包括上盖板10、蒸发腔石墨垫片11、不锈钢薄板13、燃烧腔石墨垫片12、具有规律孔隙的陶瓷催化剂载体1、重整腔石墨垫片14和下盖板15，其中不锈钢薄板13主要作用是使燃烧气路和重整气路分离。反应器各层同一位置均设有定位螺栓孔，并采用螺栓紧固。蒸发腔石墨垫片11内部腔室为反应物蒸发腔；燃烧腔石墨垫片12内部腔室为燃烧腔，腔内填充甲醇燃烧反应催化剂颗粒；重整腔石墨垫片14内部腔室为重整腔，腔内放置有具有规律孔隙的陶瓷催化剂载体1，具有规律孔隙的陶瓷催化剂载体1上涂覆有甲醇重整制氢催化剂。

实施实例：

设计尺寸为20*20*2mm³的具有桁架式规则孔隙的结构模型，设计的模型在x、y方向间距为1mm，桁架线条宽度为0.2mm，层高为0.2mm，如图4所示。通过编程程序生成G代码，并导入3D打印机中。称量碳化硅陶瓷前驱体材料聚碳硅烷50wt.％、碳化硅晶须10wt.％、环氧树脂5wt.％、正己烷35wt.％，通过磁力搅拌以180r/min的速度混合2h，待正己烷挥发至30wt.％，将陶瓷前驱体浆料倒入打印料筒中。设置墨水直写式3D打印机参数为打印速度8mm/s，挤出头直径0.2mm，挤出压力为0.4MPa，随后进行打印。将打印完成的模型在常温环境下干燥24h，随后放入马弗炉中加热至200℃氧化交联4h。将氧化交联后的模型在氩气气氛中以2℃/min的加热速度升温至1100℃，并保温2h。最后得到具有3D规则孔隙的陶瓷载体。

将具有3D规则孔隙的陶瓷载体放入超声清洗机中，超声振动30min，干燥后放入配置好的甲醇重整催化剂悬浊液中进行浸渍法涂覆。将涂覆好催化剂的陶瓷载体在80℃的环境下干燥，随后放入马弗炉中，在真空环境下加热至400℃并保温4h，完成催化剂涂覆。

将涂覆完成的具有规律孔隙的陶瓷催化剂载体装配至层叠式甲醇重整制氢反应器中，随后通过螺栓紧固密封。如图7所示，虚线与实线分别代表燃烧气路和重整气路。在燃烧气路中，甲醇和空气从上盖板10中燃烧腔入口进入，通过蒸发腔石墨垫片11和不锈钢板13上的通孔进入燃烧腔石墨垫片12中的燃烧腔，在燃烧腔内部甲醇燃烧催化剂的作用下，甲醇和空气中的氧气进行甲醇燃烧反应，反应产生的热量向蒸发腔和重整腔传递，为重整气路中甲醇水溶液的蒸发和甲醇水汽重整反应提供热量。并维持反应器的工作温度。反应生成的燃烧气通过下盖板15中的燃烧腔出口排出。在重整气路中，甲醇水溶液从上盖板10中的重整腔入口进入蒸发腔石墨垫片11中的蒸发腔室，在燃烧反应的作用下，甲醇水溶液在蒸发腔内汽化，随后通过燃烧腔石墨垫片12和不锈钢薄板13上的通孔进入重整腔石墨垫片14上的重整腔室，在重整腔室内有完成催化剂涂覆和还原的具有3D规律孔隙的陶瓷催化剂载体1，反应物在进入陶瓷催化剂载体1后，在表面甲醇水汽重整催化剂的作用下进行甲醇重整反应，并产生富氢气体，最后从下盖板15中的重整腔出口排出。反应器通过甲醇催化燃烧反应与甲醇水汽重整反应之间的热量传递，实现甲醇自热重整制氢，反应器的工作温度在200-300℃之间。

在反应温度为280℃的情况下，向重整气路中通入摩尔比为1:1.2的甲醇水溶液，改变入口流量，通过流量计、气相分析仪以及压降变送器测量反应器内部载体的反应物转化率、产物产量以及压降情况。如图8-10所示，将与规则孔隙的陶瓷催化剂载体相同体积的30PPI的泡沫铜催化剂载体放置在层叠式制氢反应器中，通过对比两种催化剂载体的流动性能和制氢性能可以发现，相较于泡沫铜，SiC规则孔隙陶瓷催化剂载体在压降上有明显的优势，随着雷诺数的增加，SiC规则孔隙陶瓷催化剂载体的压降远远小于泡沫铜催化剂载体，证明SiC规则孔隙陶瓷催化剂载体在流动性能方面具有明显的优势；在制氢性能方面，随着入口流速的不断增加，装有SiC规则孔隙陶瓷催化剂载体的层叠式制氢反应器的甲醇转化率始终高于装有泡沫铜催化剂载体的反应器，平均高出10％；在相同条件下，SiC规则孔隙陶瓷催化剂的氢气产量相较于泡沫铜催化剂载体提升约20％。因此，可以得出基于墨水直写3D打印技术制备的具有3D规则孔隙的陶瓷基催化剂载体相较于普通的泡沫金属而言，具有流动性能好，反应物转化效率好，产物产量大等一系列优势。

本发明一种具有规则孔隙结构的陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印装置及制造方法，通过3D打印制备具有规则孔隙结构的陶瓷基催化剂载体，并将其应用在化学反应器中，能够有效的降低催化剂载体的压力损失，提高流动性能；由于陶瓷具有化学稳定性好，热膨胀系数低、抗腐蚀性能高等优点，本发明可以提高反应器的稳定性能和耐久性能；采用具有3D规则孔隙结构的陶瓷模型作为化学反应器的催化剂载体，能够提升催化剂的涂覆量，增加反应物在载体内与催化剂的接触时间，提高整体的反应物转化率和产物总产量。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，即依本发明保护范围及说明书内容所作的等效的变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法，其特征在于：

所述制造方法采用墨水直写式3D打印装置，所述打印装置包括墨水直写式3D打印机（9）、空气压缩机（5）、初级减压阀（6）、次级减压阀（7）和控制器（8）；所述的墨水直写式3D打印机（9）包括了墨水直写式3D打印装置（2）、打印料筒（3）；墨水直写式3D打印装置（2）上方设有打印料筒（3），打印料筒（3）经气压输送管（4）和次级减压阀（7）连接；空气压缩机（5）的出口依次经初级减压阀（6）、次级减压阀（7）后和墨水直写式3D打印机（9）中的打印料筒（3）连接，控制器（8）分别与次级减压阀（7）和墨水直写式3D打印机（9）电连接，控制器（8）通过控制次级减压阀（7）和墨水直写式3D打印机（9）实现材料挤出气压和3D打印路径的控制；

所述制造方法包括以下步骤：

步骤1：配置具有假塑性流动特性的适用于墨水直写式3D打印的陶瓷前驱体浆料；

步骤2：将陶瓷前驱体浆料放入打印料筒（3）中，墨水直写式3D打印机（9）进行陶瓷前驱体模型打印；

步骤3：将完成打印的陶瓷前驱体模型进行后处理获得陶瓷载体；

所述步骤3具体为：

步骤3.1：将完成打印的陶瓷前驱体模型干燥24 h，以2-6 ℃/min的升温速率升至150-250 ℃氧化交联2-6 h；

步骤3.2：将完成氧化交联后的陶瓷前驱体模型置于马弗炉中进行高温烧结；烧结环境为真空或惰性气体，高温烧结的升温速率为0.5-4 ℃/min，烧结温度为800-1400 ℃，保温时间为2-4 h；

步骤3.3：完成烧结后的陶瓷前驱体模型转化成陶瓷模型，将陶瓷模型进行超声振动，去除表面杂质；以陶瓷模型为催化剂载体，进行催化剂的涂覆获得陶瓷催化剂载体；

步骤4：将陶瓷载体置于反应器中，对催化剂进行还原，随后进行催化化学反应，完成基于墨水直写式3D打印制造的陶瓷催化剂载体；

所述的陶瓷催化剂载体为具有3D规则孔隙结构的陶瓷催化剂载体；

所述的规则孔隙包括正八面体框架式规则孔隙或体心晶胞式规则孔隙；

所述的陶瓷催化剂载体形态包括微晶格状阵列形态或体心晶胞状阵列形态；

所述步骤1，具体是将陶瓷前驱体、陶瓷颗粒、粘接剂和有机溶剂放入磁力搅拌机，以120~180 r/min的速度混合1-4 h，得到具有假塑性流动特性的适用于墨水直写式3D打印的陶瓷前驱体浆料；

所述的陶瓷颗粒为陶瓷粉末或陶瓷晶须；

所述陶瓷前驱体浆料中各组分的比重为：50-80 wt.%的陶瓷前驱体、2-30 wt.%的陶瓷粉末或晶须、2-10 wt.%的粘接剂和20-40 wt.%的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法，其特征在于：所述陶瓷前驱体包括聚碳硅烷、聚硅氧烷或硅硼碳氮；

所述粘接剂包括硅橡胶、氟橡胶或环氧树脂；

所述有机溶剂包括正己烷、环己烷、甲苯或四氢呋喃。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法，其特征在于：所述陶瓷粉末包括二氧化硅粉末、纳米碳化硅粉末、氧化铝粉末或氧化石墨烯粉末；

所述陶瓷晶须包括碳化硅晶须、氧化铝晶须或氧化锆晶须。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤2中，墨水直写式3D打印速度为6-30 mm/s，打印层高为0.15-0.40 mm，挤出头直径为0.15-0.40 mm，挤出压力为0.1-0.6 MPa。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷基催化剂载体的墨水直写式3D打印制造方法，其特征在于：所述步骤4中，反应器结构包括层叠板式反应器、管式反应器或微反应器。

6.一种陶瓷基催化剂载体，其特征在于：

采用权利要求1-5任一所述墨水直写式3D打印制造方法制造而成。

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