适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料制造技术

本发明专利技术公开适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由二氧化硅、三氧化二铁、钨酸钙和太赫兹活性助剂混合组成；太赫兹活性助剂为氧化石墨烯键合硅胶和/或纳米硅基氧化物。本发明专利技术适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物的减排，且在不改变燃烧工况的前提下，能够显著降低固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物的排放，不仅减排效果好，且减排效果稳定。定。

【技术实现步骤摘要】
适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料


[0001]本专利技术涉及太赫兹材料
具体地说是适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料。

技术介绍

[0002]太赫兹(THz)波是指频率在0.1
‑
10THz(波长为30μm～3mm)范围内的电磁波，在电磁波谱中居于微波辐射和红外辐射之间，属于远红外、亚毫米波范畴。由于太赫兹波具有光子能量低、分辨率高、透射能力强等诸多优点，在许多领域都有广阔的应用前景，如通信、医学诊断、安全检查、无损检测、污染检测等。
[0003]固定源燃料是相对于移动源燃料而言，是指燃烧位置固定不动的燃料，主要包括工业生产中使用的燃料，比如燃煤、锅炉燃气等，而移动源燃料主要是指交通运输中所用燃料，比如机动车、船、飞机等交通工具使用的汽油、柴油、航空燃油等。
[0004]已有研究表明，太赫兹材料对固定源燃料燃烧中释放的氮氧化物和挥发性有机物减排具有一定的促进作用。但太赫兹材料对固定燃烧源减排促进机制尚不明确，现有的太赫兹材料在固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的应用效果并不理想，主要表现在现有太赫兹材料对固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物的减排效果不理想以及减排效果的稳定性不好两个方面。比如，现有太赫兹材料可能在移动源燃料上表现出了较好的氮氧化物和挥发性有机物减排效果，但用于固定源燃料中时，氮氧化物和挥发性有机物的释放量降低幅度并不理想，或者在不同工段下，其减排效果不稳定。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有较稳定的燃烧源氮氧化物和挥发性有机物促减排效能的太赫兹材料，以解决现有的太赫兹材料用于固定源燃烧源减少氮氧化物和挥发性有机物排放时，其减排效能稳定性差的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由二氧化硅、三氧化二铁、钨酸钙和太赫兹活性助剂混合组成。
[0008]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，太赫兹活性助剂为氧化石墨烯键合硅胶。
[0009]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：30
‑
40重量份的二氧化硅，10
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30重量份的三氧化二铁，10
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20重量份的钨酸钙，5
‑
15重量份的氧化石墨烯键合硅胶。
[0010]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：30重量份的二氧化硅，20重量份的三氧化二铁，10重量份的钨酸钙，12重量份的氧化石墨烯键合硅胶。
[0011]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，太赫兹活性助剂为纳米硅基氧化物。
[0012]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：20
‑
50重量份的二氧化硅，10
‑
30重量份的三氧化二铁，10
‑
20重量份的钨酸钙，10
‑
20重量份的纳米硅基氧化物。
[0013]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：50重量份的二氧化硅，30重量份的三氧化二铁，20重量份的钨酸钙，20重量份的纳米硅基氧化物。
[0014]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，太赫兹活性助剂为氧化石墨烯键合硅胶和纳米硅基氧化物。
[0015]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：20
‑
50重量份的二氧化硅，10
‑
25重量份的三氧化二铁，10
‑
20重量份的钨酸钙，3
‑
10重量份的氧化石墨烯键合硅胶，5
‑
15重量份的纳米硅基氧化物。
[0016]上述适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，由如下重量份的各组分组成：40重量份的二氧化硅，10重量份的三氧化二铁，10重量份的钨酸钙，4重量份的氧化石墨烯键合硅胶，8重量份的纳米硅基氧化物。
[0017]本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0018]1、本专利技术中选择二氧化硅、三氧化二铁和钨酸钙作为适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料主成分，并加入氧化石墨烯键合硅胶和/或纳米硅基氧化物作为太赫兹材料的活性助剂，能够有效提高太赫兹材料的发射率及其燃料燃烧尾气中氮氧化物和挥发性有机物减排效能的稳定性。将本专利技术适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物的减排，且在不改变燃烧工况的前提下，能够显著降低固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物的排放，不仅减排效果好，且减排效果稳定。
[0019]2、本专利技术中加入纳米基氧化物相对于普通二氧化硅具有更大的比表面积，且其表面存在大量不饱和键及不同键合状态的羟基，能够与钨酸钙和三氧化铁中的金属元素相互作用，激发并提高二氧化硅、三氧化二铁和钨酸钙等材料的太赫兹辐射性能；而当加入氧化石墨烯键合硅胶时，其氧化石墨烯键合硅胶特殊的表面及晶格结构能够增强纳米基氧化物与钨酸钙、三氧化铁中金属元素间的相互作用并提高这种作用的稳定性，不仅能够显著提高太赫兹材料的发射率，而且能使其对固定源燃料燃烧过程中氮氧化物和挥发性有机物的减排效能更稳定。
具体实施方式
[0020]实施例1
[0021]本实施例适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料由如下重量份的各组分组成：30重量份的二氧化硅，20重量份的三氧化二铁，10重量份的钨酸钙，12重量份的氧化石墨烯键合硅胶。本实施例中二氧化硅、三氧化二铁、钨酸钙均过200目筛，氧化石墨烯键合硅胶是采用专利CN104489922A中的方法制备得到的。
[0022]采用本实施例的上述各组分制备(混合后烧结并进行太赫兹辐照处理)得到的太
赫兹材料的红外发射率达到86.3％，将本实施例的太赫兹材料用于锅炉燃气燃烧过程中，测定其排放的氮氧化物和挥发性有机物的量，结果表明，在相同工况条件下，与不使用太赫兹材料相比，使用本实施例的太赫兹材料能够使锅炉燃气燃烧释放的氮氧化物和挥发性有机物的排放显著降低；将其连续应用到锅炉燃气燃烧过程中测试一周，其对锅炉燃气燃烧释放的氮氧化物和挥发性有机物的降低幅度波动小；一周内，使用本实施例的太赫兹材料能够使锅炉燃气燃烧释放的氮氧化物平均降低了68.7％，挥发性有机物的排放平均降低了88.6％；太赫兹材料促进氮氧化物和挥发性有机物减排效能稳定好。
[0023]实施例2
[0024]本实施例中，适用于固定源燃料燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，由二氧化硅、三氧化二铁、钨酸钙和太赫兹活性助剂混合组成。2.根据权利要求1所述的适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，太赫兹活性助剂为氧化石墨烯键合硅胶。3.根据权利要求2所述的适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，由如下重量份的各组分组成：30
‑
40重量份的二氧化硅，10
‑
30重量份的三氧化二铁，10
‑
20重量份的钨酸钙，5
‑
15重量份的氧化石墨烯键合硅胶。4.根据权利要求3所述的适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，由如下重量份的各组分组成：30重量份的二氧化硅，20重量份的三氧化二铁，10重量份的钨酸钙，12重量份的氧化石墨烯键合硅胶。5.根据权利要求1所述的适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，太赫兹活性助剂为纳米硅基氧化物。6.根据权利要求5所述的适用于固定源燃料燃烧氮氧化物和挥发性有机物减排的太赫兹材料，其特征在于，由如下重量份的各组分组成：20
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50重量份的二氧化硅，10
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【专利技术属性】
技术研发人员：王宗爽，顾闫悦，徐舒，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：