一种CO2再生催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种CO2再生催化剂及其制备方法和应用，属于CO2捕集技术领域。本发明专利技术提供了一种制备杂多酸/介孔TiO2复合材料的方法，基于溶胶凝胶

【技术实现步骤摘要】
一种CO2再生催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种CO2再生催化剂及其制备方法和应用，属于CO2捕集


技术介绍

[0002]胺液化学吸收法是目前火电厂应用最为广泛的CO2捕集技术，该技术通过吸收剂（即胺液）与CO2发生化学反应被吸收，然后在一定条件下将吸收剂吸收的CO2进行解吸分离，同时吸收剂得以再生。该技术具有CO2吸收效率高、选择性强和工艺简单等优点，但吸收剂的CO2解吸过程通常需要高于100℃的高温（一般为110~130℃）才能进行，若采用水为溶剂的吸收液在此温度下进行解吸需要消耗大量的能耗，约占系统能耗的60~70%，会造成系统能耗高和成本高等一系列问题。因此，需要降低CO2解吸过程的总热负荷，包括水的汽化潜热和水的显热。
[0003]若能开发出可用于吸收剂CO2解吸过程的CO2再生催化剂，则可降低CO2解吸体系中的温度，进而使吸收剂能够在较低的温度下（低于100℃）再生，以达到节省CO2解吸过程中所需能耗（水的汽化潜热和水的显热），以及，最大程度地减少设备的腐蚀和吸收剂的降解的目的。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种制备杂多酸/介孔TiO2复合材料的方法，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将含氧酸盐A溶于溶剂B，得到溶解液B；将含氧酸盐B溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后搅拌，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后搅拌，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并继续搅拌，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到杂多酸/介孔TiO2复合材料。
[0005]在本专利技术的一种实施方式中，所述模板剂、溶剂A、钛盐、溶剂B、含氧酸盐A、含氧酸盐B和酸溶液的质量比为0~2：5~100：0.5~10：5~100：0.5~2：0.05~1：5~20。
[0006]在本专利技术的一种实施方式中，所述钛盐为四氯化钛、硫酸钛或钛酸四丁酯中的一种或几种；所述含氧酸盐A为Na2WO4和/或Na2MoO4；所述含氧酸盐B为Na2HPO4、NaVO3和/或Na2SiO3；所述杂多酸为α
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H3PW
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、α
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H4SiW
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、α
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H3PMo
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或α
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H4SiMo
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中的一种或几种；所述模板剂为P123、十二烷基磺酸、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基铵中的一种或几种。
[0007]在本专利技术的一种实施方式中，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将含氧酸盐A溶于溶剂B，得到溶解液B；将含氧酸盐B溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到杂多酸/介
孔TiO2复合材料。
[0008]在本专利技术的一种实施方式中，所述溶剂A为水、离子液体或有机溶剂中的一种或几种；所述溶剂B为水、稀硫酸溶液或盐酸溶液中的一种或几种；所述酸溶液为浓盐酸溶液和/或稀硫酸溶液。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，当含氧酸盐A为Na2WO4、含氧酸盐B为Na2HPO4时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2WO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2HPO4溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到H3PW
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/介孔TiO2复合材料；当含氧酸盐A为Na2WO4、含氧酸盐B为Na2SiO3时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2WO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2SiO3溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到H3SiW
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/介孔TiO2复合材料；当含氧酸盐A为Na2MoO4、含氧酸盐B为Na2HPO4时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2MoO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2HPO4溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到H3PMo
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/介孔TiO2复合材料；当含氧酸盐A为Na2MoO4、含氧酸盐B为Na2SiO3时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2MoO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2SiO3溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到H3SiMo
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/介孔TiO2复合材料；当含氧酸盐A为Na2WO4、含氧酸盐B为Na2HPO4和NaVO3时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备杂多酸/介孔TiO2复合材料的方法，其特征在于，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将含氧酸盐A溶于溶剂B，得到溶解液B；将含氧酸盐B溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后搅拌，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后搅拌，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并继续搅拌，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到杂多酸/介孔TiO2复合材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模板剂、溶剂A、钛盐、溶剂B、含氧酸盐A、含氧酸盐B和酸溶液的质量比为0~2：5~100：0.5~10：5~100：0.5~2：0.05~1：5~20。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钛盐为四氯化钛、硫酸钛或钛酸四丁酯中的一种或几种；所述含氧酸盐A为Na2WO4和/或Na2MoO4；所述含氧酸盐B为Na2HPO4、NaVO3和/或Na2SiO3；所述杂多酸为α
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或α
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中的一种或几种；所述模板剂为P123、十二烷基磺酸、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基铵中的一种或几种。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将含氧酸盐A溶于溶剂B，得到溶解液B；将含氧酸盐B溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到杂多酸/介孔TiO2复合材料。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶剂A为水、离子液体或有机溶剂中的一种或几种；所述溶剂B为水、稀硫酸溶液或盐酸溶液中的一种或几种；所述酸溶液为浓盐酸和/或浓硫酸。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当含氧酸盐A为Na2WO4、含氧酸盐B为Na2HPO4时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2WO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2HPO4溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解液C与混合液A混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液B；在混合液B中边滴加酸溶液边于40~90℃加热搅拌至混合液B的pH值到1~3后，停止滴加酸溶液并于40~90℃继续加热搅拌0.5~6h，得到凝胶；将凝胶进行晶化后，取晶化产物进行焙烧，得到H3PW
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/介孔TiO2复合材料；当含氧酸盐A为Na2WO4、含氧酸盐B为Na2SiO3时，所述方法为：将模板剂溶于溶剂A，得到溶解液A；将钛盐与溶解液A混合，得到悬浊液；将Na2WO4溶于40~90℃的溶剂B，得到溶解液B；将Na2SiO3溶于溶剂B，得到溶解液C；将溶解液B与悬浊液混合后，于40~90℃加热搅拌0.5~2h，得到混合液A；将溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小夫，沈明忠，王凯亮，白永锋，耿宣，何佳，
申请(专利权)人：华电环保系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：