【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气脱硝，具体为一种脱硝催化剂及制备方法和低温脱硝工艺。
技术介绍
1、氮氧化物总称为nox，是大气污染的主要污染源之一，主要来源包括固定源和移动源，固定源主要包括火电、玻璃、陶瓷、水泥、钢铁等行业，移动源主要包括机动车和非道路机械等，过量的nox会导致酸雨、臭氧层破坏和光化学烟雾等一系列环境问题，且对人体健康、植物有毒害作用，烟气脱硝，是指脱除烟气中的nox，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等，其中，选择性催化还原脱硝催化剂能够将烟气中的氮氧化物与氨或尿素进行反应，将其转化为氮气和水，实现脱硝效果。
2、采用选择性催化还原脱硝催化剂处理烟气，能够有效去除烟气中的氮氧化物，其中，采用多孔结构的催化剂负载活性组分，具有较高的脱硝效果，但活性组分与多孔结构的催化剂载体结合力较差，易脱落，导致催化剂失活，且脱硝催化剂的多孔结构，在外力作用下易破碎，机械强度较差，影响脱硝催化剂的脱硝效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种脱硝催化剂及制备方法和低温脱硝工艺：在氧化石墨烯纳米片表面通过原位合成纳米二氧化铈、纳米二氧化锰，避免纳米二氧化铈、纳米二氧化锰活性组分的脱落，影响脱硝性能，在氧化石墨烯纳米片表面形成凹凸状结构，增加了脱硝催化剂的活性位点数量；将多巴胺表面修饰氧化锆纳米片沉积在改性氧化石墨烯表面，形成夹层结构，使得纳米二氧化铈、纳米二氧化锰活性组分存在于夹层
2、本专利技术要解决的技术问题：采用多孔结构的催化剂负载活性组分，具有较高的脱硝效果，但活性组分与多孔结构的催化剂载体结合力较差，易脱落，导致催化剂失活，且脱硝催化剂的多孔结构，在外力作用下易破碎，机械强度较差，影响脱硝催化剂的脱硝效率。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、一种脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5、s1.将复合纳米材料、改性玻璃纤维、去离子水混合，搅拌，得到浆料。
6、s2.将酸处理泡沫镍浸渍到浆料中，在400-500rpm下搅拌5-6h后，过滤，洗涤，干燥，烧结后，冷却至室温，得到脱硝催化剂。
7、进一步的，步骤s1中，复合纳米材料、改性玻璃纤维、去离子水用量比为(3-4)g:(1-2)g:(80-120)ml。
8、进一步的，步骤s2中，酸处理泡沫镍和浆料质量比为(30-40):(50-60)。
9、进一步的，步骤s2中，烧结温度为350-450℃，烧结时间为3-4h。
10、进一步的，步骤s2中，干燥温度为70-90℃，干燥时间为1-3h。
11、进一步的，酸处理泡沫镍具体由以下步骤制得：
12、将泡沫镍浸泡在丙酮溶液中15min，取出，用去离子水洗涤3次后，浸泡在浓度为3mol/l的稀盐酸中15min，取出，用去离子水洗涤3次，在60℃的烘箱中干燥10min，得到酸处理泡沫镍。
13、其中，丙酮处理泡沫镍，可以有效地去除泡沫镍表面的油脂、油污和其他有机物杂质，稀盐酸能够与泡沫镍表面的氧化物层反应，去除表面的氧化物层，有利于泡沫镍与浆料的混合吸附。
14、进一步的，泡沫镍孔隙率为94-96%，孔径为0.1-0.2mm，体积密度为0.4-0.6g/cm3。
15、进一步的，复合纳米材料由多巴胺表面修饰氧化锆纳米片，再与改性氧化石墨烯混合制得。
16、进一步的，氧化锆纳米片直径为0.1-1μm。
17、进一步的，复合纳米材料具体由以下步骤制得：
18、a1.将氧化锆纳米片加入到ph为8.5的tris-hcl缓冲液中，搅拌均匀，加入多巴胺，搅拌反应后，经过滤，去离子水洗涤3次，在70℃烘箱中干燥10min，得到多巴胺表面修饰氧化锆纳米片。
19、a2.将改性氧化石墨烯和多巴胺表面修饰氧化锆纳米片加入到去离子水中，在40hz下超声处理30min，经过滤，去离子水洗涤3次，在80℃烘箱中干燥10min，得到复合纳米材料。
20、进一步的，上述a1反应过程中，多巴胺含有的酚羟基结构，具有较好的粘附性，且多巴胺可在tris-hcl缓冲液中自聚合，实现在氧化锆纳米片表面形成聚多巴胺层，赋予氧化锆纳米片优异的粘附性，得到多巴胺表面修饰氧化锆纳米片。
21、进一步的，上述a2反应过程中，多巴胺表面修饰氧化锆纳米片表面含有聚多巴胺层，能够将多巴胺表面修饰氧化锆纳米片沉积在改性氧化石墨烯表面，形成夹层结构，使得改性氧化石墨烯表面的纳米二氧化铈、纳米二氧化锰活性组分存在于夹层层间，赋予层间具有较大的孔隙结构，增大与氮氧化物的接触面积。
22、进一步的，步骤a1中，氧化锆纳米片、tris-hcl缓冲液、多巴胺用量比为(2-3)g:(45-55)ml:(0.5-0.9)g。
23、进一步的，步骤a2中，改性氧化石墨烯、多巴胺表面修饰氧化锆纳米片、去离子水用量比为(0.1-0.3)g:(0.3-0.7)g:(80-120)ml。
24、进一步的，改性氧化石墨烯由锰铈复合前驱体与氧化石墨烯混合，经两步水热处理制得。
25、进一步的，氧化石墨烯直径为0.1-2μm。
26、进一步的，两步水热处理：第一步水热处理温度为170-190℃，时间为1-3h，第二步水热处理温度为250-350℃，时间为1-2h。
27、进一步的，改性氧化石墨烯具体由以下步骤制得：
28、b1.将氯化锰四水合物加入到去离子水中，搅拌至溶解，加入二氧化铈粉末和尿素，在300-400rpm下搅拌1-2h，得到锰铈复合前驱体。
29、b2.将锰铈复合前驱体和氧化石墨烯混合，在300rpm下搅拌混合30min，置于水热反应器中，进行水热反应后，冷却至室温，经过滤，得到沉淀物，沉淀物用去离子水洗涤3次，在70℃烘箱中干燥10min，得到改性氧化石墨烯。
30、进一步的，上述b1反应过程中，氯化锰四水合物加入到去离子水中，形成锰前驱体，向锰前驱体中加入二氧化铈和尿素，使得二氧化铈和尿素溶解在锰前驱体中，形成锰铈复合前驱体。
31、进一步的，上述b2反应过程中，氧化石墨烯纳米片具有较高的比表面积，且表面含有的含氧官能团能够与锰铈复合前驱体中的锰离子和铈离子通过化学键结合，使得锰铈复合前驱体沉积在氧化石墨烯纳米片表面，锰铈复合前驱体中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述酸处理泡沫镍和浆料质量比为(30-40):(50-60)。
3.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述烧结温度为350-450℃，烧结时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述两步水热处理：第一步水热处理温度为170-190℃，时间为1-3h，第二步水热处理温度为250-350℃，时间为1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述锰铈复合前驱体具体由以下步骤制得：
6.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯直径为0.1-2μm；所述氧化锆纳米片直径为0.1-1μm。
7.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述酸刻蚀玻璃纤维具体由以下步骤制得：将玻璃纤维加入到浓度为0.5-1.5moL/L的盐酸中，在30-50
8.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为550-650℃，煅烧时间为1-3h。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的脱硝催化剂。
10.一种使用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的脱硝催化剂的低温脱硝工艺，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述酸处理泡沫镍和浆料质量比为(30-40):(50-60)。
3.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述烧结温度为350-450℃，烧结时间为3-4h。
4.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述两步水热处理：第一步水热处理温度为170-190℃，时间为1-3h，第二步水热处理温度为250-350℃，时间为1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述锰铈复合前驱体具体由以下步骤制得：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：延培垣，周少坤，李君众，
申请(专利权)人：山东信拓新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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