【技术实现步骤摘要】
本专利技术炼铝废渣再利用属于，具体涉及到一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、工业废弃物炼铝废渣中除含有氧化铝外，还富含钙、铁、钾、硅等活性元素，成分复杂多样，且具有污染性、资源性和社会性，如不能妥善处理，就会污染环境，影响环境卫生，浪费资源，破坏生产生活安全，严重影响到了生命健康。氧化铝具有一定的蓄热功能，而钙、铁、钾具有催化功能，对挥发性有机污染物有一定的催化作用，目前炼铝废渣提出了无害化、材料化、能源化利用，但是没有提出对挥发性有机污染物处置上的应用技术。
2、挥发性有机污染物(volatile organic compounds，vocs)，包含苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等沸点在50-250℃的化合物，在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物为挥发性有机物。通常采用分子筛催化将其转化为易燃烧的小分子气体，进行燃烧。然而vocs在气相中含量低，处于低热值烟气中，较难燃烧，一般采用蓄热燃烧的方法进行富氧燃烧。但是依然存在蓄热效率低、能耗高、催化转化效率低、催化剂昂贵等问题。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问
3、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：包括，
5、炼铝废渣酸洗后在500～700℃条件下烘焙活化，得到多孔的炼铝废渣；
6、生物质烘焙处理后与多孔的炼铝废渣混合热解，得到炭-铝复合材料；
7、炭-铝复合材料利用co2耦合h2o活化，再采用浸胶渍法负载活性组分ni与fe，得到活化的复合多级孔材料；
8、复合多级孔材料在莲蓬状的模具中加压成型，得到莲蓬状炭-铝复合多级孔颗粒材料。
9、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述酸洗为通过0～8mol/l的有机酸在50～150℃条件下酸洗30min，其中，所述有机酸包括乙酸、苯酚、苯甲酸中的一种。
10、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述生物质烘焙处理的处理温度为220～300℃，处理时间为20～60min。
11、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述生物质与多孔的炼铝废渣混合热解的比例为1:1，其中，所述生物质为杨木屑，所述热解的温度为600～800℃，热解时间为30～60min。
12、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述炭-铝复合材料利用co2耦合h2o活化，其中，活化温度为800～1100℃，co2流量为50～100ml/min，h2o流量为0.5～2g/min。
13、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述活性组分ni的质量分数为6～10％，fe为1～4％。
14、本专利技术的另一目的是，提供一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料。
15、本专利技术的另一目的是，提供一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料在催化降解挥发性有机污染物中的应用。
16、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述应用的方法包括，将所述莲蓬状炭-铝复合多级孔材料加热至900℃，再通入氧气与挥发性有机污染物，实现催化降解，其中，氧气的通入流量为150ml/min。
17、作为本专利技术所述基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法的一种优选方案，其中：所莲蓬状炭-铝复合多级孔材料述用于催化降解挥发性有机污染物的热效率>90％，挥发性有机污染物的脱除率>99％。
18、本专利技术有益效果：
19、本专利技术提供一种利用炼铝废渣处置挥发性有机污染物的方法，利用炼铝废渣与有机废弃物的资源性，可以将无机、有机污染物进行无害化处理与高值化利用，得到了协同降污减碳的高效清洁转化；设计炭铝复合多级孔材料不仅对vocs有催化裂解的作用，还可以在vocs燃烧过程中提供高热值燃料进行燃烧蓄热，提升热效率；莲蓬状的材料设计，可以增大vocs、氧气输入的扩散面积，使vocs、氧气与固相及其活性位点的充分接触。采用该方法热效率达到了90％以上，挥发性有机污染物脱除率大于99％。
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1.一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述酸洗为通过0～8mol/L的有机酸在50～150℃条件下酸洗30min，其中，所述有机酸包括乙酸、苯酚、苯甲酸中的一种。
3.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述生物质烘焙处理的处理温度为220～300℃，处理时间为20～60min。
4.如权利要求1或2所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述生物质与多孔的炼铝废渣混合热解的比例为1:1，其中，所述生物质为杨木屑，所述热解的温度为600～800℃，热解时间为30～60min。
5.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述炭-铝复合材料利用CO2耦合H2O活化，其中，活化温度为800～1100℃，CO2流量为50～100mL/min，H2O流量为0.5～2g/min。
6.如权
7.如权利要求1～6任一所述方法制备得到的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料。
8.如权利要求7所述的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料在催化降解挥发性有机污染物中的应用。
9.如权利要求8所述的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的应用，其特征在于：所述应用的方法包括，将所述莲蓬状炭-铝复合多级孔材料加热至900℃，再通入氧气与挥发性有机污染物，实现催化降解，其中，氧气的通入流量为150ml/min。
10.如权利要求8或9所述的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的应用，其特征在于：所莲蓬状炭-铝复合多级孔材料述用于催化降解挥发性有机污染物的热效率>90％，挥发性有机污染物的脱除率>99％。
...【技术特征摘要】
1.一种基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述酸洗为通过0～8mol/l的有机酸在50～150℃条件下酸洗30min，其中，所述有机酸包括乙酸、苯酚、苯甲酸中的一种。
3.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述生物质烘焙处理的处理温度为220～300℃，处理时间为20～60min。
4.如权利要求1或2所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述生物质与多孔的炼铝废渣混合热解的比例为1:1，其中，所述生物质为杨木屑，所述热解的温度为600～800℃，热解时间为30～60min。
5.如权利要求1所述的基于炼铝废渣的莲蓬状炭-铝复合多级孔材料的制备方法，其特征在于：所述炭-铝复合材料利用co2耦合h2o活化，其中，活化温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海彤，刘鹏，何坤雷，高映芳，申雪晴，罗安娜，牛雅馨，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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