一种碳基催化剂材料及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种碳基催化剂材料的制备方法，包括如下步骤：将蔗糖与浓硫酸混合进行反应，即得到碳基催化剂材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述蔗糖和所述浓硫酸的质量体积比为1g：0.8～1ml；所述浓硫酸的质量分数为70％～100％；所述反应的时间为1～5min。3.根据权利要求1或2项所述的制备方法，其特征在于：所述方法中在所述反应之后还包括采用水清洗所述碳基催化剂材料表面，然后干燥、研磨、筛分的步骤。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：采用水清洗所述碳基催化剂材料的过程如下：采用所述水清洗所述碳基催化剂材料表面的浓硫酸，然后用加热法脱附所述碳基催化剂材料上吸附态的硫酸，最后再用水清洗；所述加热法的条件如下：加热温度为100～120℃；加热时间2～3h；加热1～1.5h后更换一次水。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述干燥的温度为100～110℃，所述干燥的时间为2～4h；所述筛分的粒径为0.065～0.125mm。6.权利要求1-5中任一项所述的制备方法制备得到的碳基催化剂材料。7.权利要求6所述的碳基催化剂材料在催化含有脂质的污泥制备生物柴油中的应用。8.一种含有脂质的污泥制备生物柴油的方法，包括如下步骤：提取含有脂质的污泥中污泥脂质，对所述污泥脂质用有机溶剂充分溶解，加入权利要求6所述碳基催化剂材料和醇类有机试剂进行酯化/酯交换反应，所述反应结束后体系离心，分离所述体系上层淡黄色生物柴油粗产品，将所述的粗产品旋蒸去掉所述无水甲醇和正己烷，即得到生物柴油。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述碳基催化剂材料与所述污泥脂质的质量比为0.5～8:1；所述醇类有机试剂与污泥脂质的质量比为100～150:1；所述酯化/酯交换反应温度为80～140℃，所述酯化/酯交换反应时间为1～6h；所述离心的速率为1000～3000r/min；所述有机溶剂包括正己烷和/或无水乙醇；所述醇类有机试剂包括无水甲醇和/或无水乙醇。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述离心后所述体系的下层过滤出所述碳基催化剂材料用无水乙醇洗涤、干燥后回收；所述含有脂质的污泥提取污泥脂质的过程如下：所述含有脂质的污泥与所述有机溶剂混合进行提取，得到所述污泥脂质；所述提取的温度为70～80℃，所述提取的时间为4～12h。

技术总结
本发明公开了一种碳基催化剂材料及其制备方法与应用。本发明碳基催化剂材料的制备方法，包括如下步骤：将蔗糖与浓硫酸混合进行反应，即得到碳基催化剂材料。本发明含有脂质的污泥制备生物柴油的方法，包括如下步骤：提取含有脂质的污泥中污泥脂质，对所述污泥脂质用有机溶剂充分溶解，加入所述碳基催化剂材料和醇类有机试剂进行酯化/酯交换反应，所述反应结束后体系离心，分离所述体系上层淡黄色生物柴油粗产品，将所述的粗产品旋蒸去掉所述无水甲醇和正己烷，即得到生物柴油。本发明碳基催化剂具有良好的催化性能，催化含有脂质的污泥制得生物柴油的产率，在优选条件下稳定在70％左右，适合于生物柴油的工业化生产。适合于生物柴油的工业化生产。


技术研发人员：朱芬芬 韩媚玲 薛博元
受保护的技术使用者：中国人民大学
技术研发日：2020.09.02
技术公布日：2022/3/18