【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及过滤材料，尤其涉及一种耐高温过滤材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、二噁英是氯化多核芳香化合物的总称，包括多氯联苯并二噁英(pcdds)和多氯联苯并呋喃(pcdfs)。二噁英是一种对生物会造成严重危害的污染物，在环境中可长时间存在，一旦进入生物体，就会在生物体内积蓄，很难排出体外。随着工业化进程不断加快，高温废气排放和废弃物燃烧等引起的环境污染问题越来越严重。而二噁英主要在废弃物焚烧的过程中产生，且可通过烟气、飞灰等进入周围环境，从而造成严重的大气污染，威胁国民健康。
2、初期，二噁英主要通过活性炭将其吸附在表面和孔隙中去除，如中国专利cn118320794a公开了可通过活性炭吸附二噁英，但是该方法并不能降解二噁英，且再生效率低，再生过程中易造成二次污染。目前二噁英主要通过贵金属和过渡金属催化剂的催化降解消除。二噁英催化技术能通过氧化还原反应降解二噁英生成二氧化碳、氯化氢和水等，其具有低能耗、高效率、二次污染物少的特点，能直接将有害物质分解成无害物质。如中国专利cn115845873a提供了一种贵金属pt和过渡金属ni组成的催化剂可在低温下降解二噁英，但是成本较高，降解效率低。
3、因此，提出一种基于催化降解技术高效消除有害气体的耐高温过滤材料，具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种耐高温过滤材料及其制备方法和应用。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：p>
3、本专利技术提供了一种耐高温过滤材料的制备方法，包含如下步骤：
4、1)将钛酸四丁酯、醋酸、无水乙醇和活性炭混合，得到泥料；泥料进行煅烧，得到tio2/活性炭粉末；
5、2)将偏钒酸铵、六水合硝酸铈和水混合，得到混合溶液；将tio2/活性炭粉末加入混合溶液中，得到泥料；泥料进行煅烧，得到v2o5-ceo2-tio2/活性炭多元复合催化剂；
6、3)将多元复合催化剂顺次进行酸化处理、洗涤、干燥，得到酸化复合催化剂；
7、4)将有机物和酸化复合催化剂进行纺丝后顺次进行预针刺、主针刺，得到针刺毡；
8、5)将酸化复合催化剂和水超声振荡，得到催化剂悬浊液；将针刺毡在催化剂悬浊液中浸渍后干燥，得到负载催化剂的针刺毡；
9、6)将聚四氟乙烯分散液、稳定剂、发泡剂和水混合后发泡，得到泡沫涂料；
10、7)将泡沫涂料刮涂在负载催化剂的针刺毡的上下表面，之后在针刺毡的上表面热压聚四氟乙烯微孔膜，得到耐高温过滤材料。
11、作为优选，步骤1)所述钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的体积比为1：1.2～2：4.4～5.5，钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的总体积与活性炭的体积比为1：0.8～1.2；
12、所述煅烧的温度为900～950℃，煅烧的时间为2～4h，煅烧的气氛为氮气气氛。
13、作为优选，步骤2)所述偏钒酸铵和六水合硝酸铈的质量比为1：0.6～0.8，所述混合溶液的质量浓度为2～10％；
14、所述混合的温度为60～80℃，混合的时间为3～4h，所述煅烧的温度为400～500℃，煅烧的时间为2～4h，煅烧的气氛为氮气气氛。
15、作为优选，步骤3)所述酸化处理的试剂为硫酸，硫酸的浓度为0.08～0.12mol/l，酸化处理的时间为4～6h，洗涤的试剂为水，洗涤至多元复合催化剂的ph值不再变化；干燥的温度为90～105℃，干燥的时间为12～18h。
16、作为优选，步骤4)所述有机物和酸化复合催化剂的质量比为10～30：70～90，有机物包含聚醚醚酮、聚四氟乙烯和聚苯硫醚中的一种或几种；
17、所述预针刺的深度为10～14mm，密度为70～140针/cm2，主针刺的深度为6～12mm，密度为1000～1500针/cm2。
18、作为优选，步骤5)所述催化剂悬浊液的质量浓度为1～8％，所述浸渍的时间为6～8h，所述干燥的温度为80～100℃，
19、所述针刺毡的催化剂负载量为80～120g/m2；针刺毡的总克重为200～600g/m2。
20、作为优选，步骤6)所述聚四氟乙烯分散液的固体含量为57～63％；聚四氟乙烯分散液、稳定剂、发泡剂和水的质量比为1.5～2：0.05～0.1：0.6～1：97～98；
21、所述发泡的时间为10～15min，发泡过程中进行搅拌，搅拌的速率为3000～5000r/min；泡沫涂料的发泡比为4～6：1；
22、所述发泡剂为椰油酰两性醋酸钠或烷基糖苷，稳定剂为吐温80或十二烷基硫酸钠。
23、作为优选，步骤7)所述刮涂的厚度为0.4～0.6cm；所述热压的温度为200～300℃，热压的时间为8～10s，热压的压力为1～3mpa；
24、所述聚四氟乙烯微孔膜的克重为3～4g/m2，厚度为10～15μm，孔径为0.6～0.8μm，透气率为70～100l/m2·s。
25、本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的耐高温过滤材料。
26、本专利技术还提供了所述的耐高温过滤材料在去除二噁英中的应用。
27、本专利技术的有益效果包括以下几点：
28、1)本专利技术的耐高温过滤材料，通过加入高温热处理的活性炭，减少了活性炭表面含氧官能团的含量，增加了活性炭对二噁英的吸附容量，同时与复合催化剂协同作用，在保证除尘过滤效率的同时，提高了材料对二噁英的脱除率。
29、2)本专利技术通过对复合催化剂进行酸处理，保护了过滤材料中的活性组分，提高了其催化活性和抗碱金属中毒的能力。
30、3)本专利技术的过滤材料能够在230～260℃的温度下长期使用，瞬间最高使用温度甚至达到280℃。本专利技术的耐高温过滤材料可以制备成滤袋或滤筒，作为除尘装置应用于燃煤、火力发电、沥青、钢铁、垃圾焚烧等多个领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的体积比为1：1.2～2：4.4～5.5，钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的总体积与活性炭的体积比为1：0.8～1.2；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述偏钒酸铵和六水合硝酸铈的质量比为1：0.6～0.8，所述混合溶液的质量浓度为2～10％；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述酸化处理的试剂为硫酸，硫酸的浓度为0.08～0.12mol/L，酸化处理的时间为4～6h，洗涤的试剂为水，洗涤至多元复合催化剂的pH值不再变化；干燥的温度为90～105℃，干燥的时间为12～18h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述有机物和酸化复合催化剂的质量比为10～30：70～90，有机物包含聚醚醚酮、聚四氟乙烯和聚苯硫醚中的一种或几种；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述催化剂悬浊液的质量浓度为1～
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤6)所述聚四氟乙烯分散液的固体含量为57～63％；聚四氟乙烯分散液、稳定剂、发泡剂和水的质量比为1.5～2：0.05～0.1：0.6～1：97～98；
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤7)所述刮涂的厚度为0.4～0.6cm；所述热压的温度为200～300℃，热压的时间为8～10s，热压的压力为1～3MPa；
9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到的耐高温过滤材料。
10.权利要求9所述的耐高温过滤材料在去除二噁英中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温过滤材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的体积比为1：1.2～2：4.4～5.5，钛酸四丁酯、醋酸和无水乙醇的总体积与活性炭的体积比为1：0.8～1.2；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述偏钒酸铵和六水合硝酸铈的质量比为1：0.6～0.8，所述混合溶液的质量浓度为2～10％；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述酸化处理的试剂为硫酸，硫酸的浓度为0.08～0.12mol/l，酸化处理的时间为4～6h，洗涤的试剂为水，洗涤至多元复合催化剂的ph值不再变化；干燥的温度为90～105℃，干燥的时间为12～18h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述有机物和酸化复合催化剂的质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗磊，刘洁，管子豪，张佳琦，徐畅华，沙莎，蔡光明，张如全，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。