【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物处理与资源化和环境催化技术的交叉领域，具体涉及一种掺杂-多孔型-钴基纳米材料/催化剂的制备方法及其在固废处理和大气环境污染治理中的应用。
技术介绍
1、作为一种高性能储能来源，锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车和可再生能源系统中得到广泛应用，预计到2030年将超过3200gwh。而电池在使用几年后不可避免面临报废，如不妥善处理，废旧电池将造成巨大资源浪费和严重的固体废弃物环境污染。
2、废旧电池的物理参数的变化、结构损伤、界面相变和锂的损失等复杂的失效机制阻碍了回收锂电池电极材料的再生。废旧电池资源化的利用，特别是作为催化剂的使用是具有前瞻性的思路。同时，传统工艺中电池经过粉碎后，正极材料中混合的塑料、金属及其氧化物会严重影响回收材料的质量，造成后续资源化利用的困难，并增加后续处理的复杂性。因此，合适的预处理工艺非常重要。
3、hgo和挥发性有机物(vocs)等，是实现“降碳减污”的重要挑战。烟气中的汞有三种形式，即微粒汞(hgp)、氧化汞(hg2+)和元素汞(hg0)。hgp和hg2+可...
【技术保护点】
1.一种利用废旧钴酸锂电池制备掺杂-多孔型-钴基纳米材料，其特征在于，所述纳米材料在水热反应-高温相变中重新结晶成型，形成锂和铝掺杂型多孔棒状四氧化三钴纳米颗粒，其中Co和Li的物质的量比例为Co/Li＝(10-100)，预处理和锂脱出后形成缺陷和氧空位，残留的金属在四氧化三钴晶体晶格中具有掺杂效果，使材料比表面积和氧空位增加，一次颗粒由微米级变为纳米级，吸附能力增强，呈现高的催化氧化VOCs和汞Hg0活性和抗性；所述抗性包括抗氮氧化物、抗硫、抗氨、抗水；同时，由于纳米材料的重结晶，修复了原有废旧电池材料的晶格破坏和缺陷，预掺杂后作为合成锂电池的高性能钴基原料。>
2.权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种利用废旧钴酸锂电池制备掺杂-多孔型-钴基纳米材料，其特征在于，所述纳米材料在水热反应-高温相变中重新结晶成型，形成锂和铝掺杂型多孔棒状四氧化三钴纳米颗粒，其中co和li的物质的量比例为co/li＝(10-100)，预处理和锂脱出后形成缺陷和氧空位，残留的金属在四氧化三钴晶体晶格中具有掺杂效果，使材料比表面积和氧空位增加，一次颗粒由微米级变为纳米级，吸附能力增强，呈现高的催化氧化vocs和汞hg0活性和抗性；所述抗性包括抗氮氧化物、抗硫、抗氨、抗水；同时，由于纳米材料的重结晶，修复了原有废旧电池材料的晶格破坏和缺陷，预掺杂后作为合成锂电池的高性能钴基原料。
2.权利要求1所述利用废旧钴酸锂电池制备掺杂-多孔型-钴基纳米材料应用于固体废物回收与资源化利用以及大气污染控领域。
3.权利要求1所述利用废旧钴酸锂电池制备掺杂-多孔型-钴基纳米材料的制备方法，其特征在于，将废旧钴酸锂电池拆解后，正极极片通过预处理-分段式剥离工艺得到纳米前驱体，再通过选择性回收锂和前处理-水热反应-高温相变后得到用于燃煤烟气中催化氧化vocs和hg0的掺杂-多孔型-钴基粉末/整体式催化剂；
4.根据权利要求3所述的用于催化氧化vocs和hg0的催化剂及其制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合酸浓度为1～10mol/l，有机溶剂中有机物浓度为0.5～10mol/l，极片与溶剂的固液比为10～100g/l，恒温浸泡温度为20～90℃，浸泡时间为2～10h，干燥温度为110～160℃，干燥时间为3～15h。
5.根据权利要求3所述的用于催化氧化vocs和hg0的催化剂及其制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分煅烧具体方法为：先以高纯氮气为气氛，以1～35℃/min的速率从室温升至250～360℃，恒温100～340min，再以氧含量为5-90vol％的高纯氮气为气氛，以2～30℃/min的速率升至350～950℃，恒温5～15h，最后以1～10℃/min速率降至室温。
6.根据权利要求3所述的用于催化氧化vocs和hg0的催化剂及其制备方法，其特征在于，步骤(2)中...
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。