一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法与流程

技术特征：

1.一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将生物质原料干燥，然后粉碎成生物质颗粒；

步骤二、将生物质颗粒与金属盐试剂加入到有机物-水溶液中混合均匀，然后干燥后在热解气氛保护下于350～550℃热解30～100分钟，产出热解气、生物质油和负载金属的热解半焦；

步骤三、将步骤二产出的负载金属的热解半焦，在气化剂作用下进行气化反应，得到生物质炭-金属氧化物复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一和步骤二中，干燥的温度为100～110℃，生物质颗粒的粒径为100～300μm。

3.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，生物质原料为松木屑、玉米秸秆、花生壳或核桃壳。

4.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，金属盐试剂为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴与硝酸锰中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，有机物-水溶液为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、环己酮、乙醚、环氧丙烷中的任意一种或几种与水的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，生物质颗粒与金属盐试剂的用量按照生物质颗粒与金属盐试剂中金属单质的质量比为(10～200):1计算。

7.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，热解气氛为氢气、合成气、热解气与甲烷中的任意一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，气化剂为水蒸汽、二氧化碳、空气与氧气中的任意一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种生物质炭-金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，气化反应的过程如下：在常压或微正压、温度为700～900℃以及初始反应空速为1～100l/(g半焦·h)下，在固定床或流化床反应器中进行0.5～3h的恒温反应。

技术总结
本发明提出了一种生物质炭‑金属氧化物复合电极材料的制备方法，通过生物质的催化热解、热解半焦的部分气化反应等工艺调控，实现了生物质资源的分级转化与利用，可获得联产高热值燃料气、生物质油和高性能生物质炭‑金属氧化物复合电极材料的有益效果。本发明提供的方法设计简单、延长了生物质转化的产业链，具有良好的工业化应用前景。

技术研发人员：张建波;杨文成;杨恩;蒋盼盼;马晓迅
受保护的技术使用者：西北大学
技术研发日：2021.05.21
技术公布日：2021.08.13